L'effet des rayonnements ionisants sur le corps humain est bref. rayonnement ionisant
L'action principale de tous rayonnement ionisant sur le corps est réduit à l'ionisation des tissus des organes et systèmes qui sont exposés à leur irradiation. Les charges acquises à la suite de cela provoquent l'apparition de réactions oxydatives inhabituelles pour l'état normal des cellules, qui, à leur tour, provoquent un certain nombre de réponses. Ainsi, dans les tissus irradiés d'un organisme vivant, se produisent une série de réactions en chaîne qui perturbent l'état fonctionnel normal des organes individuels, des systèmes et de l'organisme dans son ensemble. On suppose qu'à la suite de telles réactions dans les tissus du corps, des produits nocifs pour la santé se forment - des toxines, qui ont un effet néfaste.
Lorsque vous travaillez avec des produits contenant des rayonnements ionisants, les modes d'exposition à ces derniers peuvent être doubles : par rayonnement externe et interne. Une exposition externe peut se produire lors de travaux sur des accélérateurs, des appareils à rayons X et d'autres installations qui émettent des neutrons et des rayons X, ainsi que lors de travaux avec des sources radioactives scellées, c'est-à-dire des éléments radioactifs scellés dans du verre ou d'autres ampoules aveugles, si ces dernières reste intact. Les sources de rayonnement bêta et gamma peuvent présenter un risque d'exposition externe et interne. le rayonnement alpha ne présente pratiquement un danger qu'en cas d'irradiation interne, car en raison du très faible pouvoir de pénétration et de la faible portée des particules alpha dans environnement aérien une petite distance de la source de rayonnement ou un petit blindage élimine le danger de rayonnement externe.
Avec une irradiation externe avec des rayons au pouvoir de pénétration important, l'ionisation se produit non seulement sur la surface irradiée de la peau et d'autres téguments, mais également dans les tissus, organes et systèmes plus profonds. La période d'exposition externe directe aux rayonnements ionisants - exposition - est déterminée par le temps d'exposition.
L'exposition interne se produit lorsque des substances radioactives pénètrent dans l'organisme, ce qui peut se produire lors de l'inhalation de vapeurs, de gaz et d'aérosols de substances radioactives, de leur pénétration dans le tube digestif ou dans la circulation sanguine (en cas de contamination de la peau et des muqueuses endommagées). L'irradiation interne est plus dangereuse car, d'une part, en contact direct avec les tissus, même les rayonnements de faibles énergies et à faible pouvoir pénétrant ont encore un effet sur ces tissus ; deuxièmement, lorsqu'une substance radioactive se trouve dans le corps, la durée de son exposition (exposition) ne se limite pas au temps de travail direct avec des sources, mais se poursuit sans interruption jusqu'à sa désintégration complète ou son élimination du corps. De plus, lorsqu'elles sont ingérées, certaines substances radioactives, ayant certaines propriétés toxiques, en plus de l'ionisation, ont un effet toxique local ou général (voir "Produits chimiques nocifs").
Dans le corps, les substances radioactives, comme tous les autres produits, sont transportées par la circulation sanguine vers tous les organes et systèmes, après quoi elles sont partiellement excrétées du corps par les systèmes excréteurs (tractus gastro-intestinal, reins, glandes sudoripares et mammaires, etc.) , et certains d'entre eux se déposent dans certains organes et systèmes, exerçant sur eux un effet prédominant et plus prononcé. Certaines substances radioactives (par exemple, le sodium - Na24) sont réparties dans tout le corps de manière relativement uniforme. Le dépôt prédominant de diverses substances dans certains organes et systèmes est déterminé par leurs propriétés physicochimiques et les fonctions de ces organes et systèmes.
Le complexe de changements persistants dans le corps sous l'influence des rayonnements ionisants est appelé maladie des rayons. Le mal des rayons peut se développer à la fois à la suite d'une exposition chronique aux rayonnements ionisants et d'une exposition à court terme à des doses importantes. Elle se caractérise principalement par des modifications du système nerveux central (dépression, vertiges, nausées, faiblesse générale, etc.), du sang et des organes hématopoïétiques, des vaisseaux sanguins (ecchymoses dues à la fragilité vasculaire), des glandes endocrines.
À la suite d'une exposition prolongée à des doses importantes de rayonnements ionisants, des néoplasmes malins de divers organes et tissus peuvent se développer, qui : sont les conséquences à long terme de cette exposition. Ces derniers comprennent également une diminution de la résistance de l'organisme à diverses maladies infectieuses et autres, un effet néfaste sur la fonction de reproduction, etc.
Le degré d'impact des rayonnements ionisants sur le corps humain dépend sur la dose de rayonnement, sa puissance, la densité d'ionisation du rayonnement, le type d'exposition, la durée d'exposition, la sensibilité individuelle, l'état physiologique du corps, etc. Sous l'influence des rayonnements ionisants dans les tissus vivants , comme dans tout milieu, de l'énergie est absorbée et il se produit une excitation et une ionisation des atomes de la substance irradiée. En conséquence, des processus physico-chimiques primaires se produisent dans les molécules des cellules vivantes et leur substrat environnant, et par conséquent, une violation des fonctions de l'organisme entier. Les principaux effets au niveau cellulaire se manifestent par scission d'une molécule protéique, leur oxydation par les radicaux OH et H, rompant les liaisons les moins fortes, ainsi que des dommages au mécanisme de la mitose et à l'appareil chromosomique, bloquant les processus de renouvellement et de différenciation cellulaires.
Les cellules des tissus et des organes qui se renouvellent constamment sont les plus sensibles à l'action des rayonnements. (moelle osseuse, gonades, rate, etc.).
Ces changements au niveau cellulaire et la mort cellulaire peuvent entraîner une perturbation des fonctions d'organes et de systèmes individuels, des connexions interorganes, une perturbation du fonctionnement normal de l'organisme et sa mort.
L'exposition au corps peut être externe lorsque la source de rayonnement est à l'extérieur du corps, et interne - lorsqu'une substance radioactive (radionucléides) pénètre dans l'organisme par le tube digestif, les organes respiratoires et par la peau.
Avec une exposition externe, les plus dangereux sont rayons gamma, neutrons et rayons X. Les particules alpha et bêta, du fait de leur faible pouvoir pénétrant, provoquent principalement des lésions cutanées.
L'exposition interne est dangereuse le fait qu'il provoque des ulcères à long terme non cicatrisants sur divers organes. L'exposition des personnes aux rayonnements ionisants peut entraîner des conséquences somatiques, somato-stochastiques et génétiques.
Effets somatiques se manifestent sous la forme d'une maladie aiguë ou chronique des rayons de tout l'organisme, ainsi que sous la forme de dommages locaux causés par les rayonnements.
Effets somato-stochastiques se manifestent par une réduction de l'espérance de vie, des modifications malignes des cellules hématopoïétiques (leucémie), des tumeurs de divers organes et cellules. Ce sont des conséquences à long terme.
Effets génétiques se manifestent dans les générations suivantes sous la forme de mutations génétiques du fait de l'action de l'irradiation sur les cellules germinales à des doses non dangereuses pour un individu donné.
Mal des rayons aigu caractérisé par un flux cyclique avec les périodes suivantes :
la période de la réaction primaire ;
période cachée; la période de formation de la maladie; Période de récupération; la période des conséquences et des résultats à long terme de la maladie.
maladie chronique des rayons Il se forme progressivement avec une exposition prolongée et systématique à des doses dépassant celles autorisées pour l'exposition externe et interne. Maladie chronique peut être facile ( Stade I), moyen (stade II) et sévère (stade III).
La première étape du mal des rayons se manifeste sous la forme d'un léger mal de tête, d'une léthargie, d'une faiblesse, de troubles du sommeil et de l'appétit, etc.
Milieu ou deuxième stade caractérisé par une augmentation de ces symptômes et des troubles neuro-régulateurs avec l'apparition d'une insuffisance fonctionnelle des glandes digestives, des systèmes cardiovasculaire et nerveux, une violation de certains processus métaboliques, une leuco- et thrombocytopénie persistante.
Avec un degré sévère en outre, une anémie se développe, une leuco- et thrombopénie aiguë apparaît, des processus atrophiques se produisent dans la muqueuse tube digestif etc. (modifications du système nerveux central, perte de cheveux).
Les effets à long terme du mal des rayons se manifestent dans la prédisposition accrue du corps aux tumeurs malignes et aux maladies du système hématopoïétique.
Le danger des radionucléides qui ont pénétré dans le corps est dû à un certain nombre de raisons. , - la capacité de certains d'entre eux à s'accumuler sélectivement dans les organes individuels, une augmentation du temps d'exposition jusqu'à ce que le nucléide soit retiré de l'organe et sa désintégration radioactive, une augmentation du danger des particules alpha et bêta hautement ionisantes, qui sont inefficaces avec irradiation externe.
Les organes critiques sont divisés en trois groupes :
I- corps entier, organes reproducteurs (gonades), moelle osseuse rouge ;
II - muscles, thyroïde, tissu adipeux, foie, reins, rate, tractus gastro-intestinal, poumons, cristallin de l'œil ;
III - tissu osseux, peau, mains, avant-bras, pieds.
Dans le corps humain, les radiations provoquent une chaîne de changements réversibles et irréversibles. Le mécanisme déclencheur de l'influence est le processus d'ionisation et d'excitation des molécules et des atomes dans les tissus. Les radicaux libres H + et OH-, qui se forment lors du processus de radiolyse de l'eau (le corps contient jusqu'à 70% d'eau), jouent un rôle important dans la formation d'effets biologiques. Avec une activité chimique élevée, ils entrent dans réactions chimiques avec des molécules de protéines, des enzymes et d'autres éléments de tissus biologiques, impliquant des centaines et des milliers de molécules qui ne sont pas affectées par les radiations dans des réactions, ce qui entraîne une perturbation des processus biochimiques dans le corps.
Sous l'influence des radiations, les processus métaboliques sont perturbés, la croissance des tissus ralentit et s'arrête, de nouveaux composés chimiques apparaissent qui ne sont pas caractéristiques du corps (toxines). Les fonctions des organes hématopoïétiques (moelle osseuse rouge) sont perturbées, la perméabilité et la fragilité des vaisseaux sanguins augmentent et un trouble survient
tractus gastro-intestinal, affaiblissement le système immunitaire humain, il y a sa déplétion, la dégénérescence des cellules normales en malignes (cancéreuses), etc.
Les rayonnements ionisants provoquent la rupture des chromosomes, après quoi les extrémités cassées sont connectées en de nouvelles combinaisons. Cela conduit à une modification de l'appareil génétique humain. Des changements persistants dans les chromosomes entraînent des mutations qui affectent négativement la progéniture.
Pour se protéger contre les rayonnements ionisants, les méthodes et moyens suivants sont utilisés:
Réduire l'activité (quantité) du radio-isotope avec lequel une personne travaille ;
Augmenter la distance de la source de rayonnement ;
Protection contre les radiations avec écrans et écrans biologiques ;
Utilisation d'équipements de protection individuelle.
Dans la pratique de l'ingénierie, pour sélectionner le type et le matériau de l'écran, son épaisseur, des calculs déjà connus et des données expérimentales sur le taux d'atténuation du rayonnement de divers radionucléides et énergies sont utilisés, présentés sous forme de tableaux ou de dépendances graphiques. Sélection des matériaux écran de protection déterminé par le type et l'énergie du rayonnement.
Pour la protection contre les rayonnements alpha Une couche d'air de 10 cm suffit. A proximité immédiate de la source alpha, des écrans en verre organique sont utilisés.
Pour la protection contre les rayonnements bêta il est recommandé d'utiliser des matériaux de faible masse atomique (aluminium, plexiglas, carbolite). Pour une protection complexe contre les rayonnements gamma bêta et bremsstrahlung, des écrans combinés à deux et multicouches sont utilisés, dans lesquels un écran constitué d'un matériau à faible masse atomique est installé sur le côté de la source de rayonnement et derrière celle-ci - avec un grand masse (plomb, acier, etc.). .).
Pour la protection contre les rayons gamma et X les rayonnements, qui ont un pouvoir de pénétration très élevé, utilisent des matériaux à masse et densité atomiques élevées (plomb, tungstène, etc.), ainsi que l'acier, le fer, le béton, la fonte, la brique. Cependant, plus la masse atomique de la substance écran est petite et plus la densité est faible. matériel de protection, donc pour le facteur d'atténuation requis, une grande épaisseur d'écran est nécessaire.
Pour la protection contre le rayonnement neutronique des substances contenant de l'hydrogène sont utilisées: eau, paraffine, polyéthylène. De plus, le rayonnement neutronique est bien absorbé par le bore, le béryllium, le cadmium et le graphite. Le rayonnement neutronique s'accompagnant d'un rayonnement gamma, il est nécessaire d'utiliser des écrans multicouches constitués de divers matériaux : plomb-polyéthylène, acier-eau, solutions aqueuses d'hydroxydes de métaux lourds.
Équipement de protection individuelle. Pour protéger une personne contre l'exposition interne lorsque des radio-isotopes pénètrent dans le corps avec de l'air inhalé, des respirateurs sont utilisés (pour se protéger contre la poussière radioactive), des masques à gaz (pour se protéger contre les gaz radioactifs).
Lorsque vous travaillez avec des isotopes radioactifs, des robes de chambre, des combinaisons, des demi-combinaisons en tissu de coton non teint, ainsi que des bonnets en coton sont utilisés. En cas de risque de contamination importante des locaux par des isotopes radioactifs, un film est posé sur les vêtements en coton (manches, pantalons, tablier, robe de chambre, combinaison), recouvrant tout le corps ou les endroits d'éventuelles le plus pollué. Comme matériaux pour les vêtements en film, on utilise des plastiques, du caoutchouc et d'autres matériaux qui sont facilement nettoyés de la contamination radioactive. Lors de l'utilisation de vêtements en film, sa conception prévoit une alimentation en air forcé sous la combinaison et les brassards.
Lorsque vous travaillez avec des isotopes radioactifs de haute activité, des gants en caoutchouc plombé sont utilisés.
À niveaux élevés contamination radioactive, des combinaisons pneumatiques en matières plastiques sont utilisées avec une alimentation forcée d'air pur sous la combinaison. Les lunettes sont utilisées pour protéger les yeux type fermé avec des verres contenant du phosphate de tungstène ou du plomb. Lorsque vous travaillez avec des préparations alpha et bêta, des écrans de protection en plexiglas sont utilisés pour protéger le visage et les yeux.
Des chaussures en film ou des couvre-chaussures et des couvre-chaussures sont mis sur les pieds, qui sont retirés en quittant la zone contaminée.
ionisant appelé rayonnement, qui, traversant le milieu, provoque l'ionisation ou l'excitation des molécules du milieu. Les rayonnements ionisants, comme les rayonnements électromagnétiques, ne sont pas perçus par les sens humains. Par conséquent, il est particulièrement dangereux, car une personne ne sait pas qu'elle y est exposée. Le rayonnement ionisant est autrement appelé rayonnement.
Radiation est un flux de particules (particules alpha, particules bêta, neutrons) ou d'énergie électromagnétique de très hautes fréquences (rayons gamma ou rayons X).
La pollution de l'environnement de production par des substances sources de rayonnements ionisants est appelée contamination radioactive.
Pollution nucléaire est une forme de pollution physique (énergétique) liée à l'excès du niveau naturel de substances radioactives dans l'environnement du fait de l'activité humaine.
Les substances sont constituées de minuscules particules d'éléments chimiques - des atomes. L'atome est divisible et a structure complexe. Au centre d'un atome d'un élément chimique se trouve une particule matérielle appelée noyau atomique, autour de laquelle tournent des électrons. La plupart des atomes d'éléments chimiques ont une grande stabilité, c'est-à-dire une stabilité. Cependant, dans un certain nombre d'éléments connus dans la nature, les noyaux se désintègrent spontanément. De tels éléments sont appelés radionucléides. Un même élément peut avoir plusieurs radionucléides. Dans ce cas, ils sont appelés radio-isotopesélément chimique. La désintégration spontanée des radionucléides s'accompagne d'un rayonnement radioactif.
La désintégration spontanée des noyaux de certains éléments chimiques (radionucléides) est appelée radioactivité.
Les rayonnements radioactifs peuvent être de différentes natures : des flux de particules à haute énergie, une onde électromagnétique de fréquence supérieure à 1,5.10 17 Hz.
Les particules émises se présentent sous de nombreuses formes, mais les plus couramment émises sont les particules alpha (rayonnement α) et les particules bêta (rayonnement β). La particule alpha est lourde et de haute énergie, c'est le noyau de l'atome d'hélium. Une particule bêta est environ 7336 fois plus légère qu'une particule alpha, mais peut aussi avoir une énergie élevée. Le rayonnement bêta est un flux d'électrons ou de positrons.
radioactif un rayonnement électromagnétique(on l'appelle aussi rayonnement photonique), selon la fréquence de l'onde, il s'agit de rayons X (1.5.10 17 ... 5. 10 19 Hz) et de rayons gamma (plus de 5. 10 19 Hz). Le rayonnement naturel n'est que le rayonnement gamma. Le rayonnement X est artificiel et se produit dans les tubes à rayons cathodiques à des tensions de dizaines et de centaines de milliers de volts.
Les radionucléides, émetteurs de particules, se transforment en d'autres radionucléides et éléments chimiques. Les radionucléides se désintègrent à des vitesses différentes. Le taux de décroissance des radionucléides est appelé activité. L'unité de mesure de l'activité est le nombre de désintégrations par unité de temps. Une désintégration par seconde s'appelle un becquerel (Bq). Souvent, une autre unité est utilisée pour mesurer l'activité - curie (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. L'un des premiers radionucléides étudiés en détail a été le radium-226. Il a été étudié pour la première fois par les Curies, dont l'unité de mesure de l'activité tire son nom. Le nombre de désintégrations par seconde se produisant dans 1 g de radium-226 (activité) est de 1 Ku.
Le temps nécessaire à la moitié d'un radionucléide pour se désintégrer est appelé demi vie(T 1/2). Chaque radionucléide a sa propre demi-vie. La gamme de T 1/2 pour divers radionucléides est très large. Il passe de quelques secondes à des milliards d'années. Par exemple, le radionucléide naturel le plus connu, l'uranium 238, a une demi-vie d'environ 4,5 milliards d'années.
Au cours de la décroissance, la quantité de radionucléide diminue et son activité diminue. Le schéma selon lequel l'activité diminue obéit à la loi de la décroissance radioactive :
où UNE 0 - activité initiale, UNE- activité sur une période de temps t.
Types de rayonnements ionisants
Les rayonnements ionisants se produisent pendant le fonctionnement des appareils, qui sont basés sur Isotopes radioactifs, pendant le fonctionnement des appareils à vide électrique, des écrans, etc.
Les rayonnements ionisants sont corpusculaire(alpha, bêta, neutron) et électromagnétique rayonnement (gamma, rayons X), capable de créer des atomes et des molécules d'ions chargés lors de l'interaction avec la matière.
rayonnement alpha est un flux de noyaux d'hélium émis par la matière lors de la désintégration radioactive des noyaux ou lors de réactions nucléaires.
Plus l'énergie des particules est grande, plus l'ionisation totale qu'elles provoquent dans la substance est importante. La gamme de particules alpha émises par une substance radioactive atteint 8 à 9 cm dans l'air et dans les tissus vivants - plusieurs dizaines de microns. Ayant une masse relativement importante, les particules alpha perdent rapidement leur énergie lorsqu'elles interagissent avec la matière, ce qui détermine leur faible capacité de pénétration et leur ionisation spécifique élevée, s'élevant à plusieurs dizaines de milliers de paires d'ions par 1 cm de trajet dans l'air.
Rayonnement bêta - le flux d'électrons ou de positrons résultant de la désintégration radioactive.
La portée maximale dans l'air des particules bêta est de 1800 cm et dans les tissus vivants de 2,5 cm.La capacité ionisante des particules bêta est plus faible (plusieurs dizaines de paires par 1 cm de portée) et le pouvoir de pénétration est supérieur à celui de particules alpha.
Les neutrons, dont le flux se forme rayonnement neutronique, transforment leur énergie en interactions élastiques et inélastiques avec les noyaux atomiques.
Avec les interactions inélastiques, un rayonnement secondaire apparaît, qui peut être constitué à la fois de particules chargées et de quanta gamma (rayonnement gamma) : avec les interactions élastiques, l'ionisation ordinaire d'une substance est possible.
Le pouvoir de pénétration des neutrons dépend en grande partie de leur énergie et de la composition de la matière des atomes avec lesquels ils interagissent.
Rayonnement gamma - rayonnement électromagnétique (photon) émis lors de transformations nucléaires ou d'interactions de particules.
Le rayonnement gamma a un pouvoir de pénétration élevé et un faible effet ionisant.
rayonnement X se produit dans l'environnement source environnante rayonnement bêta (dans les tubes à rayons X, les accélérateurs d'électrons) et est une combinaison de bremsstrahlung et de rayonnement caractéristique. Bremsstrahlung est un rayonnement photonique à spectre continu émis lorsque l'énergie cinétique des particules chargées change; le rayonnement caractéristique est un rayonnement photonique à spectre discret, émis lorsque l'état énergétique des atomes change.
Comme le rayonnement gamma, les rayons X ont un faible pouvoir ionisant et une grande profondeur de pénétration.
Sources de rayonnement ionisant
Le type de dommage causé par les rayonnements à une personne dépend de la nature des sources de rayonnement ionisant.
Le rayonnement naturel de fond se compose du rayonnement cosmique et du rayonnement de substances radioactives naturellement distribuées.
En plus de l'exposition naturelle, une personne est exposée à une exposition provenant d'autres sources, par exemple : dans la production de rayons X du crâne - 0,8-6 R ; colonne vertébrale - 1,6-14,7 R; poumons (fluorographie) - 0,2-0,5 R, thorax avec fluoroscopie - 4,7-19,5 R; tractus gastro-intestinal avec fluoroscopie - 12-82 R : dents - 3-5 R.
Une seule irradiation de 25 à 50 rem entraîne des modifications mineures et de courte durée dans le sang ; à des doses de 80 à 120 rem, des signes de maladie des rayons apparaissent, mais sans résultat mortel. Le mal des rayons aigu se développe avec une seule irradiation de 200 à 300 rem, alors qu'une issue fatale est possible dans 50 % des cas. L'issue létale dans 100% des cas survient à des doses de 550 à 700 rem. Actuellement, il existe un certain nombre de médicaments anti-radiations. affaiblissement de l'effet des radiations.
Le mal des rayons chronique peut se développer avec une exposition continue ou répétée à des doses nettement inférieures à celles qui provoquent une forme aiguë. Plus traits caractéristiques les formes chroniques de la maladie des rayons sont des modifications du sang, des troubles du système nerveux, des lésions cutanées locales, des lésions du cristallin, une diminution de l'immunité.
Le degré dépend de si l'exposition est externe ou interne. L'exposition interne est possible par inhalation, ingestion de radio-isotopes et leur pénétration dans le corps humain à travers la peau. Certaines substances sont absorbées et accumulées dans des organes spécifiques, ce qui entraîne des doses locales élevées de rayonnement. Par exemple, les isotopes de l'iode qui s'accumulent dans le corps peuvent endommager la glande thyroïde, les terres rares peuvent provoquer des tumeurs du foie, les isotopes du césium et du rubidium peuvent provoquer des tumeurs des tissus mous.
Sources artificielles de rayonnement
En plus de l'exposition aux sources naturelles de rayonnement, qui étaient et sont toujours et partout, au XXe siècle, des sources supplémentaires de rayonnement associées à l'activité humaine sont apparues.
Tout d'abord, il s'agit de l'utilisation des rayons X et du rayonnement gamma en médecine dans le diagnostic et le traitement des patients. , obtenus avec des procédures appropriées, peuvent être très volumineux, en particulier dans le traitement des tumeurs malignes par radiothérapie, lorsqu'ils se trouvent directement dans la zone tumorale, ils peuvent atteindre 1 000 rem ou plus. Lors des examens radiologiques, la dose dépend du moment de l'examen et de l'organe diagnostiqué, et peut varier considérablement - de quelques rem lors de la prise d'une photo d'une dent à des dizaines de rem lors de l'examen du tractus gastro-intestinal et des poumons . Les images fluorographiques donnent la dose minimale et les examens fluorographiques annuels préventifs ne doivent en aucun cas être abandonnés. La dose moyenne que les gens reçoivent de la recherche médicale est de 0,15 rem par an.
Dans la seconde moitié du XXe siècle, les gens ont commencé à utiliser activement les rayonnements à des fins pacifiques. Divers radio-isotopes sont utilisés dans recherche scientifique, dans le diagnostic d'objets techniques, dans l'instrumentation, etc. Et enfin, le nucléaire. Les centrales nucléaires sont utilisées dans le nucléaire centrales(NPP), brise-glaces, navires, sous-marins. Actuellement, plus de 400 réacteurs nucléaires d'une capacité électrique totale de plus de 300 millions de kW fonctionnent dans les seules centrales nucléaires. Pour la production et le traitement du combustible nucléaire, tout un complexe d'entreprises unies dans cycle du combustible nucléaire(NFC).
Le cycle du combustible nucléaire comprend les entreprises d'extraction de l'uranium (mines d'uranium), son enrichissement (usines d'enrichissement), la fabrication d'éléments combustibles, les centrales nucléaires elles-mêmes, les entreprises de traitement secondaire du combustible nucléaire usé (usines radiochimiques), la le stockage temporaire et le traitement des déchets de combustible nucléaire générés et, enfin, le stockage permanent des déchets radioactifs (enfouissements). A tous les stades du NFC, les substances radioactives affectent plus ou moins le personnel d'exploitation, à tous les stades, des rejets (normaux ou accidentels) de radionucléides dans l'environnement peuvent se produire et créer une dose supplémentaire pour la population, notamment celles vivant dans le domaine des entreprises NFC.
D'où viennent les radionucléides lors du fonctionnement normal des centrales nucléaires ? Le rayonnement à l'intérieur d'un réacteur nucléaire est énorme. Fragments de fission combustible, divers particules élémentaires peut pénétrer dans les coques de protection, les microfissures et pénétrer dans le liquide de refroidissement et l'air. Toute la ligne opérations technologiques dans la production énergie électrique dans les centrales nucléaires peut entraîner une pollution de l'eau et de l'air. Par conséquent, les centrales nucléaires sont équipées d'un système de nettoyage de l'eau et des gaz. Les émissions dans l'atmosphère se font par une haute cheminée.
Pendant le fonctionnement normal des centrales nucléaires, les émissions dans l'environnement sont faibles et ont peu d'impact sur la population vivant à proximité.
Le plus grand danger en termes radioprotection représentent des usines de traitement du combustible nucléaire usé, dont l'activité est très élevée. Ces entreprises produisent un grand nombre de déchet liquide avec une radioactivité élevée, il existe un risque de développer une réaction en chaîne spontanée (risque nucléaire).
Le problème du traitement des déchets radioactifs, qui est une source très importante de contamination radioactive de la biosphère, est très difficile.
Or, la radioprotection complexe et coûteuse des entreprises NFC permet de protéger les personnes et environnementà des valeurs très faibles, nettement inférieures au bruit de fond technogénique existant. Une autre situation se produit lorsqu'il y a un écart par rapport au mode de fonctionnement normal, et en particulier lors d'accidents. Ainsi, l'accident survenu en 1986 (qui peut être qualifié de catastrophe à l'échelle mondiale est le plus accident majeur dans les entreprises du cycle du combustible nucléaire tout au long de l'histoire du développement de l'énergie nucléaire) à la centrale nucléaire de Tchernobyl a conduit à la libération de seulement 5% de tout le combustible dans l'environnement. En conséquence, des radionucléides d'une activité totale de 50 millions de Ci ont été rejetés dans l'environnement. Cette libération a entraîné l'exposition d'un grand nombre de personnes, un grand nombre morts, la pollution est très grands territoires, la nécessité d'une relocalisation massive des personnes.
L'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl a clairement montré que la méthode nucléaire de production d'énergie n'est possible que si les accidents à grande échelle dans les entreprises du cycle du combustible nucléaire sont en principe exclus.
51. Rayonnement ionisant. Types de rayonnements ionisants, principales caractéristiques.
Les IA sont divisées en 2 types :
Rayonnement corpusculaire
- Le rayonnement 𝛼 est un flux de noyaux d'hélium émis par une substance lors de la désintégration radioactive ou lors de réactions nucléaires ;
- 𝛽-rayonnement - un flux d'électrons ou de positrons résultant de la désintégration radioactive ;
Rayonnement neutronique (Avec les interactions élastiques, l'ionisation habituelle de la matière se produit. Avec les interactions inélastiques, un rayonnement secondaire se produit, qui peut être constitué à la fois de particules chargées et de quanta).
2. Rayonnement électromagnétique
- le rayonnement 𝛾 est un rayonnement électromagnétique (photon) émis lors de transformations nucléaires ou d'interaction de particules ;
Rayonnement X - se produit dans l'environnement entourant la source de rayonnement, dans les tubes à rayons X.
Caractéristiques AI : énergie (MeV) ; vitesse (km/s); kilométrage (dans l'air, dans les tissus vivants); capacité ionisante (paire d'ions par trajet de 1 cm dans l'air).
La plus faible capacité ionisante du rayonnement α.
Les particules chargées conduisent à une ionisation directe et forte.
L'activité (A) d'une substance radioactive est le nombre de transformations nucléaires spontanées (dN) de cette substance sur une courte période de temps (dt) :
1 Bq (becquerel) équivaut à une transformation nucléaire par seconde.
52. Rayonnement ionisant. Doses de rayonnements ionisants et unités de leur mesure.
Les rayonnements ionisants (IR) sont des rayonnements dont l'interaction avec le milieu conduit à la formation de charges de signes opposés. Le rayonnement ionisant se produit lors de la désintégration radioactive, des transformations nucléaires, ainsi que lors de l'interaction de particules chargées, de neutrons, de rayonnement photonique (électromagnétique) avec la matière.
Dose de rayonnement est la valeur utilisée pour évaluer l'exposition aux rayonnements ionisants.
Dose d'exposition(caractérise la source de rayonnement par l'effet d'ionisation):
Dose d'exposition sur le lieu de travail lors de travaux avec des substances radioactives :
où A est l'activité de la source [mCi], K est la constante gamma de l'isotope [Rcm2/(hmCi)], t est le temps d'exposition, r est la distance de la source au lieu de travail [cm].
Débit de dose(intensité d'irradiation) - l'incrément de la dose correspondante sous l'influence de ce rayonnement par unité. temps.
Débit de dose d'exposition [rh -1 ].
Dose absorbée montre combien d'énergie AI est absorbée par l'unité. masses de l'in-va irradié :
Absorption D = D exp. K 1
où K 1 - coefficient tenant compte du type de substance irradiée
Absorption dose, Gray, [J/kg]=1Gy
Équivalent de dose caractérisé par une exposition chronique à des rayonnements de composition arbitraire
H = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q est un facteur de pondération sans dimension pour un type de rayonnement donné. Pour les rayons X et le rayonnement , Q=1, pour les particules alpha, bêta et les neutrons, Q=20.
Dose équivalente efficace décompression de la sensibilité des caractères organes et tissus aux radiations.
Irradiation d'objets inanimés - Absorber. dose
Irradiation d'objets vivants - Équiv. dose
53. L'effet des rayonnements ionisants(IA) sur le corps. Exposition externe et interne.
L'effet biologique de l'IA est basé sur l'ionisation des tissus vivants, ce qui entraîne la rupture des liaisons moléculaires et une modification de la structure chimique de divers composés, ce qui entraîne une modification de l'ADN des cellules et leur mort ultérieure.
La violation des processus vitaux du corps se traduit par des troubles tels que
Inhibition des fonctions des organes hématopoïétiques,
Violation de la coagulation sanguine normale et fragilité accrue des vaisseaux sanguins,
Trouble du tractus gastro-intestinal,
Diminution de la résistance aux infections
Épuisement du corps.
Exposition externe se produit lorsque la source de rayonnement est à l'extérieur du corps humain et qu'il n'y a aucun moyen pour eux de pénétrer à l'intérieur.
Exposition interne origine lorsque la source de l'IA se trouve à l'intérieur d'une personne ; tandis que l'interne L'irradiation est également dangereuse en raison de la proximité de la source IR avec les organes et les tissus.
effets de seuil (Н > 0,1 Sv/an) dépendent de la dose d'IR, se produisent avec des doses d'exposition à vie
Maladie des rayons est une maladie qui se caractérise par des symptômes qui surviennent lors d'une exposition à l'IA, comme une diminution de la capacité hématopoïétique, des troubles gastro-intestinaux et une diminution de l'immunité.
Le degré de maladie des rayons dépend de la dose de rayonnement. Le plus grave est le 4ème degré, qui survient lorsqu'il est exposé à l'IA avec une dose supérieure à 10 Gray. Les radiolésions chroniques sont généralement causées par une exposition interne.
Des effets sans seuil (stochastiques) apparaissent à des doses de H<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Les effets stochastiques comprennent :
Changements somatiques
Changements immunitaires
changements génétiques
Le principe du rationnement - c'est à dire. non-dépassement des limites autorisées individuelles. Doses de rayonnement de toutes les sources d'IA.
Principe de justification - c'est à dire. interdiction de tout type d'activité sur l'utilisation de sources d'IA, dans laquelle le bénéfice reçu pour une personne et la société ne dépasse pas le risque de dommages éventuels causés en plus du rayonnement naturel. fait.
Principe d'optimisation - maintenance au niveau le plus bas possible et atteignable, compte tenu de l'économie. et sociale facteurs individuels. les doses d'exposition et le nombre de personnes exposées lors de l'utilisation d'une source d'IA.
SanPiN 2.6.1.2523-09 "Normes de radioprotection".
Conformément à ce document, 3 gr. personnes :
gr.A - ce sont des visages, bien sûr. travailler avec des sources artificielles d'IA
g .B - ce sont des personnes, conditions pour le travail du chat nah-Xia dans l'immédiat. brise de la source AI, mais deyat. ces personnes immédiatement. n'est pas connecté à la source.
g .V est le reste de la population, incl. personnes gr. A et B en dehors de leurs activités de production.
La limite de dose principale est fixée. par dose efficace :
Pour les personnes gr.A: 20mSv par an le mer. pour le prochain 5 ans, mais pas plus de 50 mSv dans l'année.
Pour les personnes groupe B : 1mSv par an le mer. pour le prochain 5 ans, mais pas plus de 5 mSv dans l'année.
Pour les personnes groupe B : ne doit pas dépasser ¼ des valeurs du groupe de personnel A.
En cas d'urgence causée par un accident radiologique, il existe un soi-disant. pic d'exposition accrue, cat. n'est autorisé que dans les cas où il n'est pas possible de prendre des mesures excluant les dommages corporels.
L'utilisation de telles doses peut être justifié uniquement pour sauver des vies et prévenir des accidents, supplémentaire uniquement pour les hommes de plus de 30 ans avec un accord écrit volontaire.
Protection IA m/s :
Qté de protection
protection du temps
Protection à distance
Zonage
Télécommande
Blindage
Pour la protection contreγ -radiation: métallique écrans fabriqués avec un grand poids atomique (W, Fe), ainsi qu'en béton, en fonte.
Pour la protection contre les rayonnements β : des matériaux à faible masse atomique (aluminium, plexiglas) sont utilisés.
Pour la protection contre les rayonnements α : utiliser des métaux contenant de l'H2 (eau, paraffine, etc.)
L'épaisseur de l'écran К=Ро/Рdop, Ро – puissance. dose, mesurée par rad. lieu; Rdop - dose maximale admissible.
Zonage - division du territoire en 3 zones : 1) abri ; 2) objets et locaux dans lesquels les gens peuvent trouver; 3) poste de zone. séjour des personnes.
Contrôle dosimétrique basé sur la trace isp-ii. méthodes : 1. Ionisation 2. Phonographique 3. Chimique 4. Calorimétrique 5. Scintillation.
Appareils de base , utilisé pour la dosimétrie. contrôler:
Appareil de mesure de rayons X (pour mesurer des doses exp. puissantes)
Radiomètre (pour mesurer la densité de flux AI)
Individuel. dosimètres (pour mesurer l'exposition ou la dose absorbée).
Articles Similaires:
Spaghettis de thon en conserve dans une sauce crémeuse, recettes de vermicelles de thon en conserve
Recette : Ragoût de légumes - avec des recettes de ragoût de courge
Ukha d'une brème Comment faire cuire une oreille d'une brème
Comment cuisiner salade, soupe, purée de pommes de terre, bouillie, confiture, garniture de navet, ragoût de navet, frit, cuit au four, farci, poulet, navets à la viande: recettes
Comment faire cuire du lait cuit dans une mijoteuse?
