8794

51

менее 0,2 м3 и комплектоваться ведрами. Асбестовое полотно, войлок (кошма) необходимо просушивать 1 раз в 3 месяца и очищать от пыли.

На щитах размещается следующий ручной пожарный инвентарь: ломы, багры, топоры, ведра. Рядом со стендом устанавливаются ящик с песком и лопа- тами, а также бочка с водой емкостью 200-250 л.

Ломы, багры, топоры должны быть хорошо заточены. Рекомендуемый угол заточки фаски ломов и багров – 65-70 º, топоров – 45-50º. При пожаре ломы, багры, лопаты, топоры применяют для разборки деревянных конструкций. Если огонь проник в междуэтажное перекрытие, штукатурку отбивают кольцом багра. Топор применяют для перерубания досок, конструктивных элементов, открыва- ния дверей.

Кошма предназначена для изоляции очага горения от доступа воздуха. Этот метод очень эффективен, но применяется лишь в небольшом очаге горения. Горя- щий предмет следует быстро накрыть кошмой, стремясь лучше изолировать от доступа воздуха, и держать до полного прекращения горения.

8.3. Внутренний пожарный кран

Для тушения пожаров внутри зданий используют противопожарные водопроводы, снабженные пожарными кранами. Пожарный кран (рис. 16) состоит из пожарного ру- кава и ствола. Подступы к пожарным кранам должны быть свободными. Пожарный рукав должен храниться присоединенным к крану и стволу. Рукав скатывается в скат- ку (круг) или укладывается в гармошку. Шкафчик для хранения пожарного рукава должен быть закрыт снаружи на задвижку и опломбирован. Работу крана нужно пери- одически проверять. Для этого отсоединяют рукав, под кран ставят ведро и открывают кран. Особенное внимание нужно уделять проверке пожарных кранов после ремонта водопроводной сети. Причиной течи в кране может быть неисправность сальника, от- сутствие или износ прокладки.

У рукава для соединения с пожарным краном и стволом с обоих концов есть спе- циальные гайки, снабженные для плотного соединения резиновыми прокладками. Ру- кава надо периодически очищать от пыли и перекатывать, меняя место продольных складок. Мокрые рукава необходимо сушить, но не на солнце. В процессе эксплуата- ции следить, чтобы на рукавах не было потертостей и надрыва ткани. При пожаре от- крыть шкафчик, взять правой рукой ствол и сильным рывком раскатать рукав, а затем бежать к месту пожара.

52

Рис. 16. Внутренний пожарный кран:

1 – место хранения ключа; 2 – пульт дистанционного включения насоса-повысителя; 3 – по- жарный кран; 4 – пожарный рукав; 5 – ствол

9. Защита от ионизирующих излучений

Одна из грозных экологических проблем, вставших на пути развития чело- вечества – непрерывное повышение уровня радиационного загрязнения био- сферы. Если в начале XIX в., когда была открыта радиоактивность и появились приборы для ее измерения, радиационный фон составлял около 6 микрорентген в час (мкР/ч), то сегодня уже около 8.

Радиоактивность – явление неновое, появившееся после того, как челове- чество начало овладевать атомной энергией. И радиоактивность и сопутствую- щие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарожде- ния жизни, поскольку источники радиации – радиоактивные химические эле- менты вошли в состав горных пород, образовавших Землю в момент ее рожде- ния. Поэтому на Земле все радиоактивно, даже сам человек.

Основные радиоактивные элементы, встречающиеся в горных породах, об- разовавших Землю, это изотопы: фосфор-31, калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало от изотопа урана-238 и тория-232. Наиболее «весомым», т.е. вносящим наибольший вклад в продол- жающееся радиационное загрязнение биосферы, является член семейства тория

– радон-222, существующий в виде газа и выделяющийся из земных недр, а также природной воды.

Прирост радиационного фона обусловлен тем, что человек, добывая полез- ные ископаемые (уголь, нефть, металлические руды, сырье для фосфорных удобрений), выносит на поверхность Земли содержащиеся в них радиоактивные вещества. Рытье глубоких котлованов, шахт, бурение скважин на воду, газ, нефть выпускает в атмосферу находящийся в толще земли радон.

В целом, эти горнопроходческие работы обусловливают 80 % прироста радиационного фона. Оставшиеся 20 % прироста радиационного фона обуслов- лены широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных изотопов. И лишь ничтожные доли процента приходятся на атомные станции, причем не

53

на сами, а на те радиоактивные отходы, которые образуются при «выгорании» ядерного топлива.

Особенно большой вклад в облучение техногенного происхождения вно- сят дымы и золошлаковые отвалы угольных теплоэлектростанций. Они высо- корадиоактивны, поскольку радиоактивен каменный уголь. Даже вдоль желез- ных дорог, по которым перевозят уголь, радиационный фон повышен.

Радиоактивны нефть, радиоактивна артезианская вода. Если пользоваться такой водой в плохо вентилируемой ванне, то радиационный фон уже через 3-5 минут может достичь угрожающей величины – 400 мР/час.

Радиоактивны трубы, которые извлекают из земли, после того как скважи- ны выработали свой ресурс.

Радиоактивна медицинская аппаратура, в которой используются радиоак- тивные изотопы, другие устройства с ними.

9.1. Радиоактивность

Радиоактивность – явление распада ядер изотопов некоторых элементов. Термин «радиоактивность» ввела в науку Мария Кюри – полька, ставшая за ис- следование этого явления, открытие новых химических элементов дважды лау- реатом Нобелевской премии.

Радионуклиды – это изотопы некоторых химических элементов, ядра кото- рых способны самопроизвольно распадаться с образованием других элементов и выделять при этом или протоны или/и альфа-частицы, или/и бета-частицы или/и испускать гамма-лучи (наряду с этим изотопы некоторых элементов мо- гут распадаться и с выделением нейтронов и других элементарных частиц).

Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактив- ном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веще- стве.

Естественный радиационный фон – доза излучения, создаваемая космиче- ским излучением в совокупности с излучением, создаваемом природными ра- дионуклидами.

Техногенно-измененный радиационный фон – естественный радиационный фон, изменившийся в результате деятельности человека (изменяется лишь в сторону возрастания).

Эффективная доза – величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облуче- ния (заболеваний) в организме человека или отдельных его органов.

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действи- ями персонала, стихийными катаклизмами, актами террора или иными причи- нами, которые привели или могли привести к облучению людей и радиоактив- ному загрязнению окружающей среды.

Период полураспада – это время, за которое распадается половина всех ра- дионуклидов данного вещества.

54

Поглощенная доза – количество энергии излучения, поглощенное едини- цей массы тела.

Эквивалентная доза – поглощенная доза, скоррелированная с учетом того, что различные продукты распада ядер, попадая в организм, приводят к различ- ным по силе разрушающим воздействиям на него. Так, одно и то же количество энергии, выделенное альфа-частицами более опасно, чем гамма-лучами.

Экспозиционная доза – это часть энергии гамма-квантов, преобразовавша- яся в кинетическую энергию, приобретенную молекулами воздуха при столк- новении с этими гамма-квантами. Именно такие активные молекулы и воздей- ствуют, в основном, на человека в его жилище, на улице, в поле, в лесу.

9.2. Физическая сущность радиации

Как уже отмечено выше, радиация – это явление распада ядер изотопов. Напомним, что ядро атома состоит из положительно заряженных частиц – про- тонов, и частиц, не имеющих заряда, – нейтронов. Число протонов в ядре и определяет общий заряд ядра и порядковый номер элемента в периодической системе, т.е. его химическую индивидуальность.

Число нейтронов в ядре атома одного и того же химического элемента может быть различным. Это приводит к тому, что масса ядра, при одном и том же заряде, может быть различной. Атомы, у которых ядра содержат одинаковые количества протонов, но разные количества нейтронов, получили название изо- топов. Чтобы отличить изотопы друг от друга к символу элемента приписыва- ют число, равное сумме протонов и нейтронов в ядре.

Другой прием обозначения изотопов заключается в том, что число припи- сывают к названию химического элемента, отделяя дефисом.

Примеры: уран-238, уран-235, иод-137, иод-131. Ядра изотопов предложе- но называть нуклидами, соответственно, ядра радиоактивных т.е. нестабильных изотопов – радионуклидами.

В работах ряда ученых, среди которых на первое место надо поставить Э.Резерфорда, было установлено, что излучение урана и радия сложное, состо- ит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Альфа-лучи – это поток атомных ядер газа гелия. Эти ядра назвали альфа-частицами.

Бета-лучи – это поток электронов, а гамма-лучи – это поток фотонов, т.е. квантов электромагнитного поля.

Разные виды лучей сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказы- вают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.

Альфа-лучи, которые, как уже отмечено, представляют собой поток ядер атома гелия – сравнительно тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и прото- нов, задерживаются, например, даже листом бумаги и практически не способны проникнуть через наружный слой кожи. Поэтому они не представляют опасно- сти до тех пор, пока радиоактивные вещества, выпускающие частицы, не попа-

55

дут внутрь организма человека, через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом. Тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-лучи обладают большей проникающей способностью: проходят в ткани на глубину 1-2 см.

Проникающая способность гамма-лучей, распространяющихся со скоро- стью света, очень велика, их может задержать лишь толстое препятствие, например свинцовая или бетонная плиты.

9.3. Радиопротекторы

Существуют средства, которые способны повысить сопротивляемость ор- ганизма к воздействию излучения. Их называют радиопротекторами.

Одним из них является обыкновенный йод в виде йодной настойки. Прием йода в чрезвычайной ситуации позволяет насытить щитовидную

железу, которая, как известно, концентрирует йод, поступающий в организм, йодом-127, нерадиоактивным. Поэтому йод-131 железой поглощаться уже не будет.

Если бы во время Чернобыльской трагедии людям сообщили о таком ра- диопротекторе, были бы спасены от тяжелых заболеваний десятки тысяч лю- дей, особенно детей, ибо йодное поражение было в первые дни трагедии самым значимым.

Российскими учеными в качестве радиопротектора предлагается препарат ЭФАЗОЛ на основе соединений палладия.

9.4. Единицы для измерения радиоактивности

Фундаментальной единицей является беккерель (Бк). 1Бк равен одному распаду в секунду. Названа она так в честь упомянутого выше французского ученого Беккереля.

Поскольку эта единица мала, то в необходимых случаях используют большую – Кюри (Ки). 1Ки равен 3,7×1010 распадов в секунду.

В беккерелях измеряют (выражают) радиоактивность строительных мате- риалов – песка, щебня, цемента, поскольку в них тоже содержатся радиоактив- ные элементы. Особенно большие количества радионуклидов могут содержать- ся в гранитах – щебне из него, используемом при изготовлении бетонных изде- лий, асфальта, а также для отделки набережных, зданий и т.п.

Например, радиационный фон вблизи набережных Москва-реки, облицо- ванных гранитом, выше нормы.

Многие здания в России были построены в то время, когда об этом аспекте строительных материалов просто не знали, поэтому радиационный фон в них выше нормы.

В Ки обычно измеряют (выражают) заряженность радионуклидами раз- личных территорий и обычно относят ее к одному квадратному километру.

Рентген (Р) – это единица для измерения экспозиционной дозы. Количе- ство энергии, заключенное в одном рентгене вычисляется по формуле:

1Р=1,58×10-4 Дж/кг

56

Поскольку поражающее действие активных молекул тем выше, чем про- должительнее их воздействие, то опасность таких частиц измеряют количе- ством энергии, поглощенным телом (организмом), за единицу времени.

А поскольку рентген достаточно большое количество энергии, то принято выражать экспозиционную дозу в микрорентгенах в час. Обозначение этой единицы: мР/час.

Именно в этих единицах измеряют естественный радиационный фон и ра- диационный фон в селитебных зонах.

Для измерения в СИ (системе единиц) количества энергии излучения, по- глощенной единицей массы облучаемого тела (тканями организма), т.е. погло- щенной дозы, используется единица, название которой Грей (Гр).

Для того, чтобы учесть то обстоятельство, что поглощение одного и того же количества энергии приводит к различной степени поражения организма, обусловленной различием в биологическом воздействии, производимом разны- ми продуктами, образующимися при распаде ядра, введена (в СИ) единица «Зиверт»

(Зв).

9.5. Особенности воздействия радиоактивного излучения на организм человека

Радиоактивные излучения, действуя на живую ткань, вызывают иониза- цию, повышают реакционную способность атомов, образуют свободные ради- калы. Последние вступают в реакцию с молекулами белка, ферментов и других жизненно важных веществ, в результате чего нарушается нормальное течение биохимических реакций и искажается обмен веществ. В дальнейшем начинают- ся изменения в физиологических процессах, составе крови, и на конечной ста- дии при развитии лучевой болезни происходит гибель клеток и всего организ- ма.

Малые количества поглощенной энергии излучения способны в опреде- ленных условиях активизировать происходящие в организме человека процес- сы.

Многократное воздействие малых доз способно суммироваться, накапли- ваться, т.е. имеет место кумулятивный эффект.

Последствия облучений определяется их частотой. Одноразовое облучение одной большой дозой вызывает более значительные негативный эффект по сравнению с многоразовой малой дозой.

После воздействия ионизирующего излучения имеет место инкубацион- ный период – период мнимого благополучия. Его продолжительность сокраща- ется при облучении большой дозой.

Ионизирующее излучение воздействует не только на конкретный живой организм, но и на последующее поколение, имеет место генетический эффект не в лучшую сторону.

57

9.6. Допустимые уровни радиационной опасности

Обеспечение безопасности при осуществлении деятельности по выработке и использованию атомной энергии является безусловным императивом в этой сфере техники, важнейшей составляющей национальной безопасности России.

Этот императив закреплен в целом ряде правовых документах. Основные из них следующие: «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99), вступив- шие в силу в 1999 г. Этот документ особенно необходим строителям, поскольку в нем заложены нормы по радиоактивности строительных материалов.

Так, согласно НРБ-99, удельная эффективная активность не должна пре- вышать:

−для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жи- лых и общественных зданий – 370 Бк/кг;

−для материалов, используемых при возведении производственных со- оружений, а также для строительства дорог в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки – 740 Бк/кг;

−для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населен- ных пунктов – 1500 Бк/кг.

Если у материалов удельная активность располагается в пределах от 1500 до 4000 Бк/кг, то вопрос об их использовании решается в каждом конкретном случае органами Госпотребнадзора.

Если активность более 4000 Бк/кг, то материалы использовать нельзя.

Эта проблема отражена в Федеральных законах «Об использовании атом- ной энергии», «О рациональной безопасности населения», «О санитарно- эпидемиологическом благополучии населения».

Последний закон обязывает производителей и потребителей всех видов радиоактивных материалов обеспечивать надлежащее с точки зрения радиаци- онной безопасности качество продукции путем проведения производственного радиационного контроля.

Технология контроля предусматривает два этапа. На первом проводится ориентировочная оценка радиационного качества с помощью переносных при- боров, например, спектрометра «ГАММА-200», которые имеют довольно большую погрешность. В случаях, когда полученные показатели близки к до- пустимым, проводится контроль в лабораториях радиационного контроля, ак- кредитованных Госстандартом.

Наряду с вышеперечисленными документами действуют «Основные сани- тарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-2000) и ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Этим ГОСТом предписывается осуществлять радиационный контроль на всех стадиях строительства – от землеотвода до приема зданий в эксплуатацию.

58

9.7. Приборы для обнаружения радиации и ее измерения

Приборы этого назначения делят на три группы: радиометры, дозиметры, спектрометры.

Радиометры предназначены для обнаружения радиации и измерения ее ин- тенсивности.

Дозиметры предназначены для измерения накопленной дозы за все время их эксплуатации (нахождения во включенном состоянии), сохранения инфор- мации о накопленной дозе при отключенном источнике питания.

Спектрометры предназначены для выявления спектра радиоактивного из- лучения, т.е. они измеряют величины альфа-, бета- и гамма-радиации.

Дозиметры разделяют на персональные (индивидуальные), переносные, стационарные.

Дозиметры персональные изготавливают преимущественно в виде автору- чек, вставляемых в карман одежды или наручных часов.

Так, в России только что началось производство наручных часов- дозиметров, название которых ECOWatch РМ-1205. Он наделен такими функ- циями, как непрерывный круглосуточный контроль гамма-излучения, измере- ние эквивалентной дозы, визуальная и звуковая сигнализация о превышении установленных порогов, электронные часы. Масса его всего 40 г.

На АЭС используют стационарные высокоточные дозиметрические уста- новки, которые контролируют загрязнение на персонале одежды, обуви, от- дельных частей тела.

В последние годы началось создание автоматизированных систем радиа- ционного контроля «Антитеррор», предназначенных для предотвращения тер- рористических актов, которые могут совершаться с применением радиоактив- ных веществ.

9.8. Защита человека от внешнего и внутреннего облучения

При выполнении работ с радиоактивными изотопами установлены опреде- ленные нормативы, правила, которые должны выполняться. При выполнении работ предусматривается три вида защиты:

1)защита расстоянием;

2)экранирование источника;

3)защита временем.

1.Защита расстоянием предусматривает использование дистанционных инструментов, манипуляторов, захватов, щипцов.

2.Экранирование предусматривает применение соответствующих матери- алов – листы из свинца, пластмасс, резины определенной конфигурации, кото- рые ограждают источник радиоактивного излучения.

3.Защита временем – это ограничение нахождения человека в опасной зоне. При этом работник, получивший за любой малый промежуток времени дозу, превышающую предельно-допустимую, обязан покинуть опасную зону.

59

При выполнении работ, связанных с применением радиоактивных источ- ников, рекомендуется использовать специальные защитные средства: пневмо- костюмы, респираторы, защитные щитки, перчатки, фартуки из поливинилхло- рида (ПВХ), бахилы из пластиковой ткани.

10. Защита от лазерного излучения

Лазерные излучения используют при сварке, резке, пайке, принцип дей- ствия лазера – это создание вынужденных электромагнитных излучений за счет перевода структуры ядра в возбужденное состояние. лазеры генерируют элек- тромагнитные излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диа- пазонов с длиной. При длине электромагнитной волны 380-1400 нм поражается сетчатка глаз, при большей длине возникает ожог.

Для исключения негативного воздействия используется экранирование ла- зерных установок, в помещениях применяется матовая окраска, исключающая отражение лазерного луча. Операторы лазерных установок должны применять средства индивидуальной защиты: халаты из хлопчатобумажной ткани светло- зеленого и голубого цвета, перчатки, противолазерные очки из синезеленого или оранжевого стекла.

11. Защита от электромагнитных полей

Электромагнитные поля образуются в установках промышленной электро- термии при индукционной и диэлектрической обработке различных материа- лов, а также при эксплуатации установок радиовещания, телевидения и персо- нальной электронно-вычислительной техники. Механизм действия электромаг- нитного поля на человека заключается в поляризации атомов и молекул тела человека в электрическом поле, появлении ионных токов и, как следствие, нагреве тканей тела.

ЭМП характеризуется непрерывным распределением в пространстве, спо- собностью распространяться со скоростью света, воздействовать на заряжен- ные частицы и токи, вследствие чего энергия поля преобразуется в другие виды энергии. ЭМП является совокупностью двух взаимосвязанных переменных по- лей – электрического и магнитного, которые характеризуются соответствующи- ми векторами напряженности Е (В/м) и Н (А/м).

Результатом длительного воздействия на человека электромагнитного поля высокой мощности являются изменение в сердечно-сосудистой системе, по- мутнение хрусталиков глаз (катаракта), ломкость ногтей и выпадение волос.

Для защиты работающих от воздействия электромагнитных полей чаще всего применяются защитные экраны. В качестве материалов для изготовления защитных экранов применяют хорошо проводящие металлы: медь, латунь, алюминий, сталь и др. В них под воздействием электромагнитных полей обра- зуются токи Фуко, наводящие вторичное поле, которое препятствует проникно- вению в материал экрана первичного поля.

60

При недостаточности действия экранов для снижения напряженности элек- тромагнитного поля до допустимого уровня применяют средства индивидуаль- ной защиты: комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, специальные очки.

11.1. Воздействие ЭМП промышленной частоты

Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые субъ- ективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной обла- сти, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражитель- ность, апатию, боли в области сердца. При постоянном воздействии ЭМП про- мышленной частоты наблюдаются нарушения ритма и замедление частоты сердеч- ных сокращений. У работающих в зоне ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничивать время пре- бывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие ЭМП про- мышленной частоты, является электрическая составляющая напряженности. Маг- нитная составляющая напряженности заметного влияния на организм не оказыва- ет, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промыш- ленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявля- ется при напряженностях 150...200 А/м.

Воздействие электрического поля промышленной частоты на организм чело- века сводится к влиянию электрического поля непосредственно на мозг и цен- тральную нервную систему. Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда может вы- звать судороги.

11.2. Воздействие ЭМП радиочастотного диапазона

Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений со- ставляют радиоволны (3 Гц... 300 ГГц). В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организма проявляют различные электриче- ские свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

Электромагнитное поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, поляр- ные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т. п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счет пере- менной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи и т.д.), так и за счет появ- ления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения