Защита от ионизирующих излучений. Средства индивидуальной защиты от ионизирующих излучений. Дозиметрический контроль
При работе с радиоактивными изотопами в качестве осповной спецодежды можно применять халаты, комбинезоны и полукомбинезоны из неокрашенной хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки.
При опасности значительного загрязнения помещения радиоакактивными изотопами поверх хлопчатобумажной одежды следует надевать пленочную одежду (нарукавники, брюки, фартук, халат, костюм), закрывающую все тело или только места наибольшего загрязнения. Такая одежда обеспечивает более полную защиту поверхности тела работающего от попадания радиоактивных веществ, пыли, а также кислот и щелочей, которые могут употребляться при работе с радиоактивными веществами.
В качестве материалов для изготовления пленочной одежды могут применяться некоторые виды пластиков, органическое стекло, некоторые сорта резины и другие материалы, легко очищающиеся от радиоактивных загрязнений. В случае применения пленочной одежды необходимо предусмотреть ее конструкцию такой, чтобы она допускала подачу воздуха непосредственно под костюм, нарукавники.
Для работ с открытыми радиоактивными веществами, имеющими активность больше 10 мкКи, для защиты рук применяют перчатки из просвинцованной резины с гибкими нарукавниками.
Для выполнения ремонтных работ, при которых загрязнения могут быть очень большими, разработаны пневмокостюмы из пластических материалов с принудительной подачей под костюм воздуха.
Иногда при ремонтных работах или других работах с изотопами нужно защищать только органы дыхания и нет необходимости пользоваться пневмокостюмом. В этом случае пользуются респираторами, противогазами и другими приборами.
Более надежную защиту от радиоактивных загрязнений дают шланговые противогазы. Воздух в противогаз подается из незагрязненного места самовсасыванием или принудительно.
Для защиты глаз применяются очки закрытого типа со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец.
В связи с тем, что обычная обувь легко впитывает радиоактивные вещества и ее очень трудно очищать от загрязнений, применяют пленочные туфли, специальные ботинки, парусиновые чехлы, надеваемые на обувь и снимаемые при выходе из загрязненных мест.
При использовании средств индивидуальной защиты следует обращать внимание на последовательность их надевания и снятия. Несоблюдение этого ведет к загрязнению рук, одежды, оборудования.
Надевать и снимать перчатки следует так, чтобы их внешняя сторона не коснулась внутренней и чтобы голые пальцы не притрагивались к внешней загрязненной стороне. Если перчатки имеют хотя бы небольшое повреждение, их надо заменить.
Безопасность работы с радиоактивными веществами и источниками излучения можно обеспечить, организуя систематический дозиметрический контроль за уровнями внешнего и внутреннего облучения обслуживающего персонала, а также за уровнем радиации в окружающей среде.
Дозиметрический контроль является одним из существенных факторов системы радиационной безопасности. Объем дозиметрического контроля зависит от характера работы с радиоактивными веществами. Если работа проводится с закрытыми источниками радиации, то достаточно ограничиться измерением дозы гамма-излучения в основных и вспомогательных помещениях, на рабочих местах постоянного и временного пребывания обслуживающего персонала. При проведении работ с открытыми радиоактивными веществами, например, в горячих лабораториях, а также на ядерных реакторах, где возможны утечки радиоактивных веществ из системы первого контура или появление радиоактивных газов и аэрозолей, помимо измерения уровней внешних потоков радиации необходимо также проводить контроль уровней загрязненности воздуха и рабочих поверхностей радиоактивными веществами в рабочих и смежных помещениях, а также уровня загрязненности рук и одежды работающих.
Весь обслуживающий персонал, имеюший контакт с радиоактивными веществами, должен быть снабжен индивидуальными дозиметрами для контроля дозы гаммы-излучения, получаемой каждым работником.
Для оценки радиационной обстановки в местах, где ведутся работы с радиоактивными веществами, необходимы приборы, которые могли бы регистрировать уровень радиации. Принцип действия любого прибора, предназначенного для регистрации проникающих излучений, состоит в измерении эффектов, возникающих в процессе взаимодействия излучения с веществом.
Наиболее распространенным является ионизационный метод регистрации, основанный на измерении непосредственного эффекта взаимодействия излучения с веществом, т. е. степени ионизации среды, через которую прошло излучение.
Для измерений применяют ионизационные камеры или счетчики, служащие датчиком и регистрирующие схемы, содержащие чувствительные элементы.
Ионизационная камера (рис. 61) представляет собой конденсатор, состоящий из двух электродов 1 и 2, между которыми находится газ. Электрическое поле между электродами создается от внешнего источника 4. При отсутствии радиоактивного источника 5 ионизации в камере не происходит и измерительный прибор тока показывает нуль. Под действием ионизирующего излучения в газе камеры возникают положительные и отрицательные ионы. Под действием электрического поля отрицательные ионы движутся к положительно заряженному электроду, положительные к отрицательно заряженному электроду. В цепи возникает ток, который регистрируется измерительным прибором 3. Ионизационные камеры обычно работают в режиме тока насыщения, при котором каждый акт ионизации дает составляющую тока. По току насыщения определяются интенсивность излучения и количество данного радиоактивного вещества.
Сцинтиляционный метод регистрации излучений основан на измерении интенсивности световых вспышек, возникающих в люминесцирующих веществах при прохождении через них ионизирующих излучений. Для регистрации световых вспышек используют фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) с регистрирующей электронной схемой. Вещества, испускающие свет под воздействием ионизирующего излучения, называются сцинтилляторами (фосфорами, флуорами, люминофорами).
ФЭУ позволяет преобразовывать слабые вспышки от сцинтиллятора в достаточно большие электрические импульсы, которые можно зарегистрировать обычной несложной электронной аппаратурой.
Сцинтилляционные счетчики можно применять для измерения числа заряженных частиц, гамма-квантов, быстрых и медленных нейтронов; для измерения мощности дозы от бета-гамма- и нейтронного излучений; для исследования спектров гамма- и нейтронного излучений.
Сцинтилляционный метод имеет ряд преимуществ перед другими методами. Прежде всего это высокая эффективность измерения проникающих излучений, малое время высвечивания сциптилляторов, что позволяет производить измерения с короткоживущими изотопами.
С помощью фотографического метода были получены первые сведения об ионизирующих излучениях радиоактивных веществ. При воздействии излучения на фотографическую пленку или пластинку в результате ионизации в фотоэмульсии происходят фотохимические процессы, вследствие которых после проявления выделяется металлическое серебро в тех местах, где произошло поглощение излучения. Способность фотоэмульсии регистрировать излучение, преобразованное различными фильтрами, позволяет получить подробные сведения о количестве измеряемого излучения.
Химически обработанная пленка имеет прозрачные и почерневшие места, которые соответствуют незасвеченным и засвеченным участкам фотоэмульсии. Используя этот эффект для дозиметрии, можно установить связь между степенью почернения пленки и поглощенной дозой. В настоящее время этот метод используется лишь для индивидуального контроля дозы рентгеновского, гамма-, бета- и нейтронного излучений.
Описанные выше методы регистрации излучений весьма чувствительны и непригодны для измерения больших доз. Наиболее удобными для этих целей оказались различные химические системы, в которых под воздействием излучения происходят те или иные изменения, например, окрашивание растворов и твердых тел, осаждение коллоидов, выделение газов из соединений. Для измерения больших доз применяют различные стекла, которые меняют свою окраску под воздействием излучения.
Для измерения достаточно больших мощностей дозы применяют калориметрические методы, в основе которых лежит измерение количества тепла, выделенного в поглощающем веществе.
Калориметрические методы применяют для градуировки более простых методов определения поглощенных доз, а также для определения совместного и раздельного гамма- и нейтронного излучений в ядерных реакторах, ускорителях, где мощность поглощенной дозы составляет несколько десятков рад в час.
Большое распространение получили вошедшие в практику в последнее десятилетие полупроводниковые, а также фото- и термолюминесцентные детекторы ионизирующих излучений.
Полезная информация: