Естественный радиационный фон
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное
государственное автономное образовательное учреждение
Высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»
ОБНИНСКИЙ
ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Кафедра
экологии
Курсовая
работа по радиоэкологии на тему:
«Естественный
радиационный фон»
Выполнил : студент гр. ЭКЛ-С-08
Мурашов В.С.
Проверила:
Лаврентьева Г.В.
Обнинск, 2012 год
Содержание
Основная цель
Общие положения
. Естественные
источники радиации
.1 Космические
лучи
.2 Земная
радиация
.3 Внутреннее
облучение
.4 Другие
источники излучения
. Измерение
радиационного фона
.1 Общие
сведения о эколого-геофизических исследованиях
.2 Методика
измерения радиационного фона
. Нормирование
. Проблемы
восприятия понятий
. Вывод
. Литература
Основная
цель
Раскрыть само понятие
естественного радиационного фона; рассказать о источниках ЕРФ; как происходит
измерение ЕРФ; как это регламентируется; где используется ЕРФ; как трудности
возникают с проблемами понятия радиационного фона у населения из-за неполной
или ложной информации.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН -
космическое излучение и излучение
<#"602777.files/image001.jpg">
радиация фон
комический облучение
Пространственное распределение
величины радиационного фона представляют в графическом виде либо как график
изменения радиационного фона вдоль профиля (при проведении профильной
разведки), либо как карта радиационного фона (при площадной съемке).
При составлении графика
изменения фона вдоль профиля следует помнить, что оси координат графика должны
быть подписаны с указанием единиц измерения (например: вертикальная ось -
«Радиационный фон, мкР/ч», горизонтальная ось - «Расстояние вдоль профиля, м).
Составление карты радиационного
фона по данным измерений по сетке требует внимательности и аккуратности,
поскольку небрежность в проведении линий карты может привести к искажению
результатов. При этом допускается использование специальных компьютерных
математических и геофизических программных средств, однако предварительные
наброски по причинам, указанным выше, желательно выполнить уже в поле.
Общая последовательность
операций при составлении карты такова. Прежде всего на лист бумаги наносят в
масштабе будущей карты саму сетку, по которой производили измерения. В каждом
узле сетки вписывают результат измерений радиационного фона на соответствующем
данному узлу пикете. Следующий, наиболее ответственный, этап - проведение
изолиний, т.е. линий, соединяющих на карте точки с равными значениями
радиационного фона.
В зависимости от масштаба карты
и степени изменчивости фона на исследуемом участке определяют сечение или
шагизолиний, т.е. величину, на которую отличаются значения фона вдоль одной
изолинии от значений вдоль соседней. Как сечение, так и значения фона по
изолиниям, по возможности, должны быть целыми величинами. Например: сечение - 1
мкР/ч, значения по изолиниям - 9, 10, 11, 12, 13 мкР/ч; или: сечение - 2 мкР/ч,
значения по изолиниям - 8, 10, 12, 14 мкР/ч.
Разумеется, совершенно не
обязательно, что все значения фона, нанесенные на будущей карте в узлах сетки,
совпадут со значениями по изолиниям; соответственно, и сами изолинии не
обязательно должны проходить через узлы сетки. Например, если в соседних узлах
радиационный фон составляет 9 и 11 мкР/ч, то изолиния со значением 10 мкР/ч
пройдет между ними. При проведении изолиний между соседними узлами сетки
следует также рассчитывать, на каком удалении от одного и от другого узлов должна
пройти изолиния. Например, если фон в соседних узлах составляет 9,5 и 11,5
мкР/ч, то очевидно, что изолиния со значением 10 мкР/ч пройдет ближе к первому
узлу, чем ко второму. Конкретные расстояния от изолинии до узлов сетки
определяются составлением элементарной пропорции.
При проведении изолиний следует
учитывать следующие простые правила, очевидным образом вытекающие из самого их
определения:
изолинии никогда не
пересекаются;
изолинии никогда не обрываются
на поле карты - они либо замыкаются сами на себя, либо выходят на границу
рабочего листа;
не могут соседствовать изолинии
со значениями, отличающимися более чем на один шаг: так, например, при шаге 2
мкР/ч между изолиниями 10 и 14 мкР/ч всегда пройдет изолиния 12 мкР/ч.
Пример рабочей карты с нанесением
изолиний приведен на рисунке слева.
После того, как все изолинии на
рабочей карте проведены, их переносят на чистый лист итоговой карты. Каждую
изолинию маркируют числом, отражающим ее значение фона. Карту снабжают рамкой
(при необходимости - масштабной) и масштабом, обозначенным в любом удобном виде
(например: «1:500» или «в 1 см 5 м»).
Для большей наглядности
значения радиационного фона на карте могут быть переданы не только изолиниями,
но и раскраской - цветной или черно-белой. В первом случае минимальные
значения, как правило, отражают синим цветом, максимальные - красным. Во втором
случае разные значения передают разными типами штриховки.
Пример итоговой карты
радиационного фона приведен на рисунке справа.
Рис. слева. Пример проведения
изолиний на рабочей карте радиационного фона. Вертикальные и горизонтальные
прямые обозначают сетку, по которой производились измерения. Цифры возле узлов
сетки - результаты измерений.
Рис. справа. Итоговый вид той
же карты радиационного фона.
3.
Нормирование радиационного фона
Выдержка из НРБ 99-2009
Ограничение природного облучения
Допустимое значение эффективной дозы,
обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, для
населения не устанавливается. Снижение облучения населения достигается путем
установления системы ограничений на облучение населения от отдельных природных
источников излучения.
При проектировании новых зданий жилищного и
общественного назначения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая
эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и тория
в воздухе помещений ЭРОА + 4,6 x ЭРОА не превышала 100 Бк/м3, а мощность
эффективной дозы гамма-излучения не превышала мощность дозы на открытой
местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.
В эксплуатируемых жилых и общественных зданиях
среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов
радона и тория в воздухе жилых и общественных помещений ЭРОА + 4,6 x ЭРОА не
должна превышать 200 Бк/м3. При более высоких значениях объемной активности
должны проводиться защитные мероприятия, направленные на снижение поступления
радона в воздух помещений и улучшение вентиляции помещений.
Защитные мероприятия должны проводиться также,
если мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещениях превышает мощность
дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.
Эффективная удельная активность (А ) природных
радионуклидов в строительных материалах (щебень, гравий, песок, бутовый и
пиленный камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), добываемых на их
месторождениях или являющихся побочным продуктом промышленности, а также отходы
промышленного производства, используемые для изготовления строительных
материалов (золы, шлаки и пр.), и готовой продукции не должна превышать:
для материалов, используемых в строящихся и
реконструируемых жилых и общественных зданиях (I класс):
А = А + 1,3А + 0,09А <= 370 Бк/кг,
где А и А - удельные активности Ra и Th,
находящихся в радиоактивном равновесии с остальными членами уранового и
ториевого рядов,
А - удельная активность K-40 (Бк/кг);
для материалов, используемых в дорожном
строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной
застройки, а также при возведении производственных сооружений (II класс):
А <= 740 Бк/кг;
для материалов, используемых в дорожном
строительстве вне населенных пунктов (III класс):
А <= 1500 Бк/кг.
При 1,5 кБк/кг < А <= 4,0 кБк/кг (IV
класс) вопрос об использовании материалов решается в каждом случае отдельно на
основании санитарно-эпидемиологического заключения федерального органа
исполнительной власти, уполномоченного осуществлять государственный
санитарно-эпидемиологический надзор. При А > 4,0 кБк/кг материалы не должны
использоваться в строительстве.
Допустимое содержание природных радионуклидов в
минеральном сырье и материалах, продукции с их использованием (изделия из
керамики и керамогранита, природного и искусственного камня и т.п.), а также
требования по обеспечению радиационной безопасности при обращении с ними
устанавливаются в санитарных правилах по ограничению облучения населения за
счет природных источников излучения.
Предварительная оценка качества питьевой воды по
показателям радиационной безопасности может быть дана по удельной суммарной
альфа-(А ) и бета-активности (А ). При значениях А и А ниже 0,2 и 1,0 Бк/кг,
соответственно, дальнейшие исследования воды не являются обязательными. В
случае превышения указанных уровней проводится анализ содержания радионуклидов
в воде. Приоритетный перечень определяемых при этом радионуклидов в воде устанавливается
в соответствии с санитарным законодательством.
Если при совместном присутствии в воде
нескольких природных и техногенных радионуклидов выполняется условие:
где А - удельная активность i-го радионуклида в
воде, Бк/кг;
УВ - соответствующие уровни вмешательства по
Приложению 2а, Бк/кг, то мероприятия по снижению радиоактивности питьевой воды
не являются обязательными.
При невыполнении указанного условия защитные
мероприятия по снижению содержания радионуклидов в питьевой воде должны осуществляться
с учетом принципа оптимизации.
Критическим путем облучения людей за счет Rn,
содержащегося в питьевой воде, является переход радона в воздух помещения и
последующее ингаляционное поступление дочерних продуктов радона в организм.
Уровень вмешательства для Rn в питьевой воде составляет 60 Бк/кг. Определение
удельной активности Rn в питьевой воде из подземных источников является
обязательным.
При возможном присутствии в воде H, C, I, Pb, Ra
и Th (в зонах наблюдения радиационных объектов I и II категории по
потенциальной опасности) определение удельной активности этих радионуклидов в
воде является обязательным.
Для минеральных и лечебных вод устанавливаются
специальные нормативы.
Удельная активность природных радионуклидов в
минеральных удобрениях и агрохимикатах не должна превышать:
А +1,5 x А <= 1,0 кБк/кг,
где А и А - удельные активности урана-238
(радия-226) и тория-232 (тория-228), находящихся в радиоактивном равновесии с
остальными членами уранового и ториевого рядов, соответственно.
Допустимое содержание K в минеральных удобрениях
и агрохимикатах не устанавливается. При обращении с материалами, содержащими K,
должны соблюдаться требования по ограничению облучения населения за счет
природных источников излучения, установленные в п. 4.1 и п. 4.2.
.
Проблемы восприятия понятий
В официальных сообщениях о нарушении в работе
АЭС, как правило, говорится, что радиационный фон соответствует естественным
фоновым значениям. Это действует успокаивающе, хотя с точки зрения русского
языка фраза не идеальная, и широкая публика вряд ли ее понимает. Это
непонимание обнаруживается, например, в следующих высказываниях журналистов:
««В
настоящее время трубопровод отремонтирован, получено разрешение от вышестоящей
организации и Госатомнадзора на пуск энергоблока, ведутся работы по его
подготовке к пуску» - заявил представитель АЭС. Естественный радиационный фон
на территории станции и в помещениях блока остался без изменений, добавил он».
Получив сведения о том или ином значении
радиационного фона, обычный человек может заключить, есть опасность или нет,
только одним способом - сравнив это значение с «безопасным», «допустимым»
уровнем. Здесь кроется вторая проблема - некомпетентность официальных
представителей служб МЧС/ГОЧС, к которым чаще всего журналисты обращаются за
комментариями, в вопросах радиационного нормирования. Со ссылкой на официальных
представителей служб МЧС/ГОЧС, журналисты приводят самые разные версии
«допустимых» уровней:
«Радиационный фон на этом объекте в пределах
нормы. По Мордовии радиационный фон составляет в 10 микрорентген час.
Допустимый же уровень радиации - 60 микрорентген в час».
«Всего было обнаружено около ста квадратных
метров (плит), радиационный фон которых составлял 20 микрорентген в час»...
Плиты не представляют опасности для людей... Максимально допустимой безопасной
дозой излучения является 35 микрорентген в час».
«У нас нет информации, что в Москве радиационный
фон повышен. Он не превышает норму, установленную «Законом о радиационной
безопасности населения Москвы». Это 10-20 микрорентген в час».
На самом деле действие природных источников не
нормируется, а допустимые уровни устанавливаются только для техногенных
источников облучения. Универсального референтного уровня, с которым можно было
бы сравнивать текущие значения радиационного фона (мощности дозы) и судить о
степени опасности, нет.
Если текущие показания дозиметра ниже якобы
существующей «нормы», уполномоченные лица могут успокаивать население следующим
образом:
«Каждый час из-за аварии на атомной
электростанции в Японии на Камчатке замеряется уровень радиации. Как сообщили
корреспонденту ИА REGNUM в региональном управлении МЧС, пока радиационный фон
на полуострове в два раза ниже нормы.»
Такие формулировки порождают недоверие к
источнику информации. На вопрос интернет-публики «если норма - это природный
фон, то как радиационный фон может быть ниже нормы?» ответ приходит сразу же:
«Как в 1986 году в Припяти и по всему ЦФО, вот только в Норвегии он что-то
зашкаливал!»
Третья проблема - разнообразие единиц измерения
радиационного фона. Разные официальные источники могут использовать разные
единиц измерения (мкР/ч, мР/ч, мкЗв/ч, мЗв/ч). Человек обычно пропускает мимо
сознания незнакомые слова / символы. Такими незнакомыми символами для
журналистов и их читателей являются единицы измерения мощности дозы, дозы, и
др. параметров радиационной обстановки.
В стрессовой ситуации, а радиационная авария
является стрессовой ситуацией для профессионалов тоже, специалисты могут
оговариваться (делать описки), путать «милли-» и «микро-», греческую букву «µ»
(обозначение приставки «микро-») с латинской буквой «m» (обозначает приставку
«мили-») и т.п. Широкая публика сама, скорее всего, не обратит на это внимания,
но у антиядерных активистов будет повод обвинить станцию в некомпетентности или
искажении данных.
В профессиональной сфере в отличие от понятий
«фон» и «естественный фон» для понятия «фон от техногенных источников» нет
устойчивого термина и четкого определения. Созвучные выражения
«техногенно-измененный фон» и «техногенный фон» имеют отличный смысл. Из-за
этого могут возникать дополнительные трудности в информационной работе с
общественностью.
.
Вывод
Естественный радиационный фон, как природный
фактор, в нашем существовании играет очень большую роль. Именно под его
влиянием у нас развилась резистентность к облучению небольшими дозами. Однако
следует учитывать особенности ЕРФ той зоны, где человек живет, характеристики
ЕРФ в этой местности. В связи с использованием материалов содержащих
радионуклиды в строительстве и промышленности общая доза облучения увеличилась,
нужно учитывать это. Зная значения ЕРФ, мы можем рассчитать дозы для населения,
не подвергающие здоровье людей опасности. По данным ЕРФ от каждого отдельного
источника и их совокупности создаются нормативы радиационного фона, что
позволяет контролировать общий радиационный фон и отслеживать неблагоприятные
изменения, контролировать инциденты аварий на предприятиях, являющихся
источником радиоактивного излучения.
.
Литература
1) «Родники
Подмосковья»: опыт проведения полевых лагерей / Сост. С.Э. Ермаков.
) М.:
МООО «Экологический союз Подмосковья», Изд-во «Ладога-100», 2006. 216 с. С.
150-156).
) НРБ-99
2009
4) Методика измерений радиационного фона
А.В. Платов
5) «Естественный
радиационный фон» О.И. Василенко , Институт биофизики.
) Журнал
«National Geographic»
7) <http://www.bibliofond.ru>
) <http://www.profiz.ru/eco>