Ядерные взрывы как источник загрязнения окружающей среды и облучения населения. Состав продуктов ядерного взрыва (ПЯВ). Локальные и глобальные загрязнения

Ядерные взрывы. При ядерных взрывах осуществляется реакция деления ядер тяжелых элементов (235U, 239Pu, 233U, 238U), возникающая в результате действия на них нейтронов. При ядерных взрывах образуется около 250 изотопов (225 радиоактивных) 35 элементов. Дополнительным источником радиоактивного загрязнения местности в районе взрыва служит наведенная радиоактивность (активация), обусловленная воздействием потока нейтронов, образующихся при цепной реакции деления урана или плутония, на ядра атомов веществ окружающей среды.

Подземные испытания проводятся до сих пор, но они обычно не сопровождаются образованием радиоактивных осадков. Часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в тропосфере (самом нижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте.

Состав ПЯВ. Это радиоактивные вещества, образующиеся при ядерном взрыве. Продукты ядерного взрыва, поступив во внешнюю среду, становятся источником внешнего гамма- и бета-облучения. Помимо этого, в условиях формирования радиоактивного следа и нахождения людей и животных на загрязнённой радионуклидами местности, возможно их поступление в организм. (например, цезий, стронций).

Локальные и глобальные загрязнения:

Крупные частицы под действием силы тяжести довольно быстро выпадают в районе взрыва, создавая местное, локальное загрязнение.

Частицы микронного и субмикронного размера оседают медленно, оставаясь взвешенными в воздушных массах, входящих в состав облака. Выпадение этих частиц приводит к радиоактивному загрязнению в точках земного шара, удаленных на десятки тысяч километров от места испытаний, т.е. к глобальному загрязнению.

2. дозиметрия внутреннего облучения т.е. измерение доз от источников внутри тела человека

После поступления радиоактивных веществ в организм (или при подтверждении, что поступление произошло) необходимо оценить дозу внутреннего облучения. Проводится следующие три вида измерений для оценки дозы внутреннего облучения:

• СИЧ обследование
• биологические пробы; и
• отбор проб воздуха.

СИЧ обследование – это метод, используемый для регистрации излучения, испускающегося телом, для чего используются детекторы, расположенные впритык или насколько возможно близко в поверхности тела. При СИЧ обследованиях может обследоваться как все тело, так и отдельные его органы.

Обычно СИЧ (Счетчик Излучений Человека) состоит из множества полупроводниковых или кристаллических детекторов, которые используются для регистрации рентгеновского и гамма-спектров от внутреннего загрязнения. Детектирование осуществляется, когда человек сидит или лежит в защищенном месте для уменьшения фонового излучения.

Биологические пробы

Отбор биологических проб представляет собой взятие биологических образцов тела человека и последующее определение активности проб с целью проведения оценки дозы внутреннего облучения. Наиболее простые примеры – это тритий в анализе мочи, и плутоний и уран в анализах мочи и фекалий. Для определения активности биологических проб применяются два аналитических метода: жидкие сцинтилляторы и альфа-спектрометрия. Другие типы пробоотбора, которые более сложные и не очень точны, это хромосомные аберрации в пробах крови при высоком уровне облучения (больше 50 мЗв), анализ выделений из носа при ингаляционном поступлении. Два последних метода используются при дозиметрии в аварийных ситуациях

Отбор проб воздуха

Там, где уровни загрязнения воздуха представляют внутреннюю опасность, такую как альфа-излучатели, могут быть установлены контрольные уровни и проводиться постоянный мониторинг окружающей среды. Используя время занятости отдельных лиц или групп работников, оценка индивидуальных доз может быть проведена исходя из результатов регулярного отбора проб воздуха. Более точная дозиметрия может быть достигнута путем использования индивидуальных пробоотборников.

Индивидуальные пробоотборники воздуха состоят из насоса, питающегося от батарей, который продувает воздух через маленький фильтр. Устройство воздухозаборника носится как можно ближе к носу и рту, чтобы воспроизводить реальное поступление загрязнения в организм человека. По окончанию периода ношения оценивается загрязнение фильтра и, используя известную скорость потока, рассчитывают объемную концентрацию загрязнения в воздухе (в Бк/м³). Отметим, что фильтр необходимо промерять дважды для того, чтобы учесть короткоживущие дочерние продукты распада радона.

Билет 12