Радиационные факторы в угольной отрасли

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ, молодежи и спорта УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра «Экологического менеджмента»

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Гражданская защита»

на тему: «Радиационные факторы в угольной отрасли»

 

 

 

 

Выполнила:

студентка 5 курса

группы МВ-12м-1

Савченко Ольга

 

Проверил:

д.т.н., проф. Качан В.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

Донецк, 2012

 

 

ПЛАН

Введение………………………………………………………………………….3

1. Источники радиоактивных веществ и их излучения в угольной отрасли………………………………….…………………….…………………………4
2. Оценка радиационной обстановки для шахт угольной отрасли……….6
3. Заболевания, вызываемые радиоактивными веществами в угольной отрасли ………………………………………………………………………………….8

Выводы…………………………………………….……………………………11

Список использованной литературы………………………………………….12

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Радиационная  опасность угольных шахт, связанная  с естественными радионуклидами, содержащимися в углях и вмещающих  породах, — одна из важных и малоизученных  проблем угольной отрасли, которая  порой недооценивается в современном  мире, но требует предельного внимания.

Основной вклад  в дозу облучения подземного персонала  вносят дочерние продукты радона и  торона, а также долгоживущие радионуклиды ряда урана и тория, присутствующие в шахтной атмосфере в виде аэрозолей. Один из компонентов радиационного фона на угольных шахтах и разрезах — γ-излучение углей и вмещающих пород, обусловленное содержащимися в них радионуклидами естественных семейств урана и тория, а также радиоактивного изотопа калия-40. Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и создает внешнее облучение организма горняков. Мощность дозы γ-излучения прямо пропорциональна содержанию у-излучающих радионуклидов в стенках горной выработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Источники радиоактивных веществ и их излучения в угольной отрасли

 

В угольной отрасли промышленности содержание ПРН в добываемом угле не контролируется. В результате чего, в дома с печным отоплением и в местные котельные поступает уголь с повышенным содержанием радиационных веществ, что приводит к дополнительному радиационному воздействию на людей за счет выброса из труб радиоактивных аэрозолей в приземный слой воздуха, а также из-за образования золы с повышенным содержанием радиационных веществ, используемой для хозяйственных нужд на приусадебных участках. Причина: отсутствие контроля и приборов радиационного контроля.

Основной вклад в дозу облучения подземного персонала  вносят дочерние продукты радона и  торона, а также долгоживущие радионуклиды ряда урана и тория, присутствующие в шахтной атмосфере в виде аэрозолей. Один из компонентов радиационного фона на угольных шахтах и разрезах — γ-излучение углей и вмещающих пород, обусловленное содержащимися в них радионуклидами естественных семейств урана и тория, а также радиоактивного изотопа калия-40. Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и создает внешнее облучение организма горняков. Мощность дозы γ-излучения прямо пропорциональна содержанию у-излучающих радионуклидов в стенках горной выработки.

Но поскольку содержание урана-238 и тория-232 в углях и  вмещающих породах в подавляющем большинстве случаев не выходит за пределы колебаний естественного фона, γ-излучение вопреки широко распространенному мнению не является сколько-нибудь существенным фактором воздействия на персонал и радиоактивное загрязнение на угольных шахтах и разрезах. Радиационная обстановка в шахте зависит главным образом от интенсивности проветривания и скорости Выделения радона и торона в рудничную атмосферу. Радон и торон высвобождаются из горных пород повсеместно и накапливаются в непроветриваемых или слабопроветриваемых объемах (горные выработки, выработанное пространство, камеры, тупиковые выработки, ниши и т.п.). В таких местах эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) дочерних продуктов радона в воздухе нередко превышает допустимый уровень в десятки и даже сотни раз. Персонал угольных предприятий и население, проживающее в районе его расположения, подвергаются воздействию широкого комплекса радиационно-опасных факторов (РОФ) [1].

Вместе с тем существенный вклад в общую эффективную эквивалентную дозу облучения вносят всего несколько ведущих РОФ, которые и должны быть основными объектами радиационного контроля. К таким РОФ относятся:

• скрытая энергия дочерних продуктов радона и торона в воздухе горных выработок, производственных помещений, жилищ и в окружающей среде;
• мощность дозы внешнего γ-излучения на рабочих местах и в жилищах;
• содержание долгоживущих радионуклидов в производственной атмосфере, а также в почвах сельскохозяйственных угодий;
• количество радионуклидов в питьевой воде.

Особую роль в обеспечении радиационной безопасности играет контроль концентрации (объемной активности) радона в атмосфере, который  необходим для определения источников его выделения, расчета потребности  шахты в воздухе и рационального  распределения последнего в сети горных выработок, оценки радиоактивного загрязнения жилых и производственных помещений, измерения индивидуальных экспозиций.

Контроль и  учет облучения персонала и населения  заключаются в определении индивидуальных экспозиций отдельных лиц, работающих или проживающих в условиях, при которых суммарная годовая эквивалентная доза на критические органы или эффективная эквивалентная доза облучения всего организма могут превышать допустимые значения. При характерных для шахт значительных колебаниях уровней контролируемых РОФ установить такие условия на практике довольно сложно.

К группе риска  относится главным образом подземный  персонал (за исключением постоянно  работающих в зоне действия входящей воздушной струи), а также работники  поверхностного комплекса шахт, находящиеся в зоне действия исходящей воздушной струи.

Радиационная  обстановка в каждой конкретной шахте  зависит от содежания естественных радионуклидов в породе и угле, содержания пыли в рудничном воздухе, интенсивности проветривания горных выработок, скорости выделения радона-222 и торона-220 в рудничную атмосферу и ряда других факторов (обводненность горных выработок, загазованность и др.).

        При обследовании выполнялись  инструментальные измерения: 

• мощности дозы внешнего гамма-излучения в горных выработках и на рабочих местах персонала;
• содержания в рудничной атмосфере радона-222;
• величины "скрытой энергии" (ВСЭ) дочерних продуктов распада радона-222 (ДПР) и торона-220 (ДПТ);
• содержания естественных радионуклидов (ЕРН) в углях и вмещающих породах [2].

 

2. Оценка радиационной обстановки для шахт угольной отрасли  

 

Исследований, проведенных именно для шахт угольной отрасли, очень мало, но они крайне важны для контроля здоровья персонала  шахт, а также для проведения исследований и анализа полученных данных в целях установления пределов уровня радона в воздухе шахты, свидетельствующих о возникновении пожара в угольном массиве.

Оценка  радиационной обстановки включает:

• систематизацию и анализ полученной дозиметрической информации;
• выявление лиц, дальнейшее облучение которых требует ограничения;
• прогноз радиационной обстановки на последующие периоды развития горных работ;
• анализ возможных путей снижения дозы облучения и разработку соответствующих мероприятий;
• анализ погрешностей и корректировку объема радиационного контроля.

Для оценки радиационной обстановки необходимы следующие данные:

• распределение персонала шахты (в том числе по подразделениям и профессиям) по диапазонам текущих экспозиций, внешнему и внутреннему облучению для каждого РОФ и с учетом их суммарного воздействия, а также по кумулятивным экспозициям за предыдущий стаж;
• список лиц, имеющих текущие экспозиции, выше допустимых пределов;
• распределение рабочих мест по диапазонам уровней РОФ с указанием максимальных и средних значений для каждого вида работ;
• результаты воздушных и радоновых съемок, позволяющие определить параметры, влияющие на формирование радиационной обстановки, и разработать комплекс корректирующих мероприятий (схема вентиляции рудника, дебиты радона и проветриваемые объемы ветвей, производительность вентиляционных установок, календарный план развития горных работ и т.д.);
• фактический и требуемый объемы контроля по каждому РОФ, средние значения коэффициентов вариации уровней РОФ, определение погрешности оценки индивидуальных экспозиций.

Важнейшим путем  решения задачи радиационного контроля в целях предотвращения возгораний на угольных шахтах является оценка потенциальной  радоноопасности горных выработок.

Основу  оценки потенциальной радоноопасности  горных выработок составляют:

• анализ фактических значений объемной активности (ОА) радона в шахтной атмосфере;
• изучение зависимостей между плотностью потока радона (ППР) с поверхности горных выработок, подземных вод и ОА радона в выработанном пространстве;
• установление закономерностей процесса выделения радона по всем его источникам.

Из вышеизложенного  можно сделать вывод, что контроль за радоновыделением в шахтах —  крайне важная часть обеспечения  безопасности в горных выработках, а данная тематика заслуживает особого внимания и дальнейшего развития [2].

 

3. Заболевания, вызываемые радиоактивными веществами в угольной отрасли

 

Ионизирующему излучению могут подвергаться работающие с рентгеновскими и L-лучами при осуществлении L-дефектоскопии на промышленных предприятиях, работающие на ускорительных установках, обслуживающие ядерные реакторы.

В производственных условиях так называемые радиоактивные  осадки загрязняют оборудование и помещения.

Возможность и  области использования продукции угольного производства и промышленных отходов с концентрацией содержащихся радиоактивных изотопов ниже предельно допустимой по НРБ — 76, а также возможность и условия использования изделий, подвергавшихся радиационной обработке [4].

Таблица 3.1

Мощность  дозы внешнего гамма-излучения в  горных выработках и на рабочих местах персонала

 

Значения	МЭД мкР*ч-1	ЭЭД внешнего гамма  облучения Бэр*год-1	ЭД на легкие Бэр*год-1	ЭД на все  тело Бэр*год-1	Оценка, в долях  допустимого значения облучения  легких
Минимально	10	0,01	0,01	0,01	0,01
Максимально	29	0,03	0,02	0,04	0,02
Среднее	16	0,01	0,01	0,02	0,01

 

Приведенные данные мощности экспозиционной дозы гамма  излучения (МЭД) не превышают естественных средних значений гамма фона на территории поверхности (график и таблица), а  дозы внешнего облучения всего тела и легких не превышают значений установленных нормами радиационной безопасности. Следовательно, гамма- излучение в угольных шахтах не вносит существенного вклада в формирование радиационной обстановки [3].

В настоящее  время при работе с источниками  ионизирующего излучения используются достаточно эффективные меры защиты, которые касаются как общей организации условий и режима труда, так и индивидуальных средств личной гигиены и так называемой радиационной асептики. Однако при нарушении техники безопасности или при определенных обстоятельствах ионизирующее излучение может быть причиной развития лучевой болезни (острой и хронической).

Таблица 3.2

Профессиональные  заболевания связанные с радиоактивными веществами в угольной отрасли

Наименование  болезней	Опасные вредные вещества и производственные факторы, воздействие которых может приводить к заболеваниям
Заболевания, связанные  с воздействием ионизирующих излучений местные лучевые  поражения (острые или хронические)	Систематическое воздействие ионизирующей радиации в дозах, превышающих допустимые для профессионального облучения Внешнее локальное воздействие проникающего излучения, воздействие радиоактивных веществ
Новообразования: а) опухоли кожи (гиперкератозы, эпителиомы, папилломы, рак, лейкокератозы)	Продукты перегонки каменного угля, нефти, сланцев (смола, пек, антрацен, фенантрен, аминоантраценовое масло, производные азотсоединения, гудрон, парафин и др.), воздействие ионизирующих излучений (рентгеновских, гамма-излучения и др.)