Введение
Радиационная безопасность — состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.
Ионизирующее излучение - излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных типов. [1]
Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:
• коротковолновое электромагнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучения),
• потоки заряженных частиц: бета-частиц (электронов и позитронов), альфа-частиц (ядер атома гелия-4), протонов, других ионов, мюонов и др., а также нейтронов. [2]
Источники ионизирующего излучения могут быть природные и искусственные.
В природе ионизирующее излучение обычно генерируется в результате
• спонтанного радиоактивного распада радионуклидов,
• ядерных реакций (синтез и индуцированное деление ядер, захват протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.),
• ускорения заряженных частиц в космосе (природа такого ускорения космических частиц до конца не ясна).
Искусственными источниками ионизирующего излучения являются:
• искусственные радионуклиды (генерируют альфа-, бета- и гамма-излучения),
• ядерные реакторы (генерируют главным образом нейтронное и гамма-излучение),
• радионуклидные нейтронные источники,
• ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение), рентгеновские аппараты (генерируют тормозное рентгеновское излучение).
• медицинские препараты,
• многочисленные контрольно-измерительные устройства (дефектоскопия металлов, контроль качества сварных соединений), которые используются в сельском хозяйстве, геологической разведке, при борьбе со статическим электричеством и др. [3], [4]
Основы методики прогнозирования параметров химической обстановки при авариях на химически опасных объектах
Выявление последствий химических аварий способом прогнозирования осуществляется органами управления ГО и ЧС местного самоуправления, субъектов РФ, а также штабами (отделами, секторами) по делам ГО и ЧС объектов экономики (предприятий, учреждений, организаций и т.д.).
Основным официальным документом по вопросам прогнозирования обстановки при авариях на химически опасных объектах является «Методика прогнозирования масштабов загрязнения АХОВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте», 1991 г.
Данная методика позволяет решать следующие задачи:
определять эквивалентное количество АХОВ в первичном и во вторичном облаке;
рассчитывать глубину и площадь зоны возможного заражения;
рассчитывать время подхода облака зараженного воздуха к производственным участкам объекта экономики, жилым кварталам и населенным пунктам;
определять продолжительность поражающего действия АХОВ;
производить ориентировочную оценку количество пораженных и их структуру среди производственного персонала объекта, на котором произошла авария, и населения, оказавшегося в очаге поражения.
Методика рассчитана на получение информации в оперативных целях. Прогнозирование и оценка химической обстановки производится с использованием усредненных данных, и не сложных математических формул.
В соответствии с методикой, исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:
общее количество АХОВ на объекте (Q0) и условия его хранения;
количество АХОВ, выброшенных в атмосферу и характер их разлива на подстилающую поверхность («свободно» - ёмкость не обвалована, «в поддон» или в «обваловку»);
высота поддона или обваловки емкостей с АХОВ (Н, м);
метеорологические условия: температура воздуха (tв), направление (a) и скорость ветра (Vв, м/с) в приземном слое, степень вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ);
время от начала аварии (N, ч);
расстояние от объекта (населенного пункта) до места аварии (Х, км);
количество людей на объекте (населенном пункте) (n, чел);
обеспеченность людей средствами защиты (противогазами), в процентах;
условия нахождения людей в момент аварии (т.е. их укрытость).
Определяющим при расчете масштабов заражения при выбросе АХОВ в окружающую среду будет являться: тип АХОВ, его токсичность, физико-химические свойства и агрегатное состояние.
Космическое излучение
Среда космического излучения представляет собой сложную комбинацию быстро движущихся ионов, происходящих от всех видов атомов, присутствующих в периодической таблице. Энергетический спектр каждого вида ионов широко варьируется, но заметно находится в диапазоне 400–600 МэВ / н. Большой динамический диапазон энергии ионов трудно моделировать в наземных радиобиологических экспериментах. Большинство наземных облучений моноэнергетическими пучками одного вида ионов доставляются со сравнительно высокими мощностями дозы. В некоторых случаях последовательности таких лучей доставляются с различными типами ионов и энергиями, чтобы грубо приблизиться к сложной космической радиационной среде. Это приближение может вызвать глубокую экспериментальную ошибку в таких процессах, как биологическое восстановление радиационных повреждений, которые, как известно, имеют сильные временные зависимости. Возможно, что это экспериментальное смещение приводит к завышению прогнозов рисков радиационных эффектов, которые не наблюдались в когорте астронавтов. Ни один из основных рисков для здоровья, предположительно связанных с воздействием космической радиации, таких как радиационный канцерогенез, сердечно-сосудистые заболевания, когнитивные нарушения и т. Д., Не наблюдался в экипажах космонавтов или космонавтов. Это фундаментально и глубоко ограничивает наше понимание воздействия ГКЛ на людей и ограничивает разработку эффективных мер радиационного противодействия.
Эксплуатационное космическое излучение окружающей среды, как показано на рисунке 1 , можно разделить на три отдельных источников ионизирующего излучения: солнечного ветра , состоящий в основном из низкой энергии протонов и электронов, частицы тяжелых заряженных найдены в галактических космических лучей (GCR) спектра и энергичных протонов связанный с событием солнечных частиц (SPE). 2 Мощность фоновой дозы протонов солнечного ветра меняется в зависимости от солнечного цикла (период 9–14 лет, в среднем 11 лет). Даже в период солнечного максимума этот вклад намного меньше, чем вклад от ГКЛ, и поэтому считается незначительным риском. 3Ядра GCR происходят из-за пределов нашей солнечной системы и обладают достаточной энергией, чтобы пробить любую защиту, используемую на текущих транспортных средствах миссии. Как показано на рисунке 2, спектр ГКЛ состоит примерно на 87% из ионов водорода (Z = 1 или протоны) и на 12% из ионов гелия (Z = 2 или альфа-частицы), а оставшиеся на 1-2% более тяжелые ядра с зарядами в диапазоне от Z = 3 (литий) примерно до Z = 28 (никель). 2 , 13 Ионы тяжелее , чем никель, также присутствуют, но они очень редки в возникновении. Флюенс (количество падающих частиц, пересекающих плоскость единицы площади) частиц ГКЛ в диапазоне межпланетного пространства колеблется обратно пропорционально солнечному циклу, с мощностью дозы от 50 до 100 мГр / год при максимуме солнечной активности до 150-300 мГр / год при максимуме солнечной активности. солнечный минимум. 14–16Во время космического полета за пределы низкой околоземной орбиты (НОО) каждое ядро клетки в астронавте будет проходить через ион водорода или энергичный электрон (например, дельта-луч ) каждые несколько дней, а также более тяжелый ион ГКЛ (например, кислород, кремний и ионы железа) каждые несколько месяцев. 3 Несмотря на сравнительно меньшую плотность энергии, тяжелые ионы вносят значительный вклад в дозу ГКЛ, которую космонавты получат за пределами НОО. Показано на рисунке 2- поток, доза и эквивалент дозы ГКЛ с точностью до никеля (Z = 28). Легкие ионы, такие как водород и гелий, составляют большую часть спектра ГКЛ, но более тяжелые ионы, такие как кремний (Z = 14) и железо (Z = 26), вносят значительный вклад с учетом биологической эквивалентной дозы. Эквивалент дозы (в зивертах) , Sv) представляет собой меру биологического повреждения живой ткани в результате радиационного воздействия и рассчитывается как произведение поглощенной дозы в ткани, умноженной на коэффициент качества, который зависит от линейной передачи энергии частицами излучения.
