1. Радиоактивность: основные понятия, оценка биологического воздействия.

Радиоактивность (радиоактивный распад) - самопроизвольные превращения атомных ядер, сопровождающиеся испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Закон радиоактивного распада — зависимость числа нераспавшихся ядер от времени — выражается формулой: N = N₀exp(-λt), где λ — постоянная распада, характерная для данного нуклида. Период полураспада (T_1/2) — время, за которое число нераспавшихся ядер уменьшается в среднем вдвое: T_1/2 = 0.693/λ.

Активность нуклида — среднее число распадов в единицу времени. В системе СИ единицей активности является беккерель (Бк): 1Бк — это активность образца, в котором за одну секунду распадается в среднем одно ядро. На практике также широко применяется внесистемная единица — кюри (Ки): 1Ки = 3.7·10¹⁰Бк.

Для оценки воздействия ионизирующих излучений на организмы используется величина — доза излучения. Приращение дозы излучения за единицу времени называется мощностью дозы. Различие свойств разных видов излучений обусловливает разные способы определения их доз.

Экспозиционная доза — отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, созданных фотонным излучением в определенной массе воздуха к величине этой массы. Основная единица — кулон на килограмм, также широко применяется внесистемная единица — рентген (Р); 1Кл/кг = 3876 Р.

Поглощенная доза — энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. Основная единица в системе СИ — грэй (Гр = Дж/кг), внесистемная — рад; 1рад = 0.01Гр.

Различные виды радиации в разной степени воздействуют на организмы, т. к. разные частицы производят разное число ионов на единице длины пути в ткани. Для учета этого введена эквивалентная доза, определяемая как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества излучения (табл.1). Единица измерения в системе СИ — зиверт (Зв), внесистемная единица — бэр (биологический эквивалент рада); 1бэр = 0.01Зв.

Таблица 1. Коэффициенты качества различных видов излучения.

Вид излучения	Коэффициент качества
Рентгеновское и γ-излучение	1
β-излучение(электроны, позитроны)	1
Нейтроны с энергией меньше 20 кэВ	3
Нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ	10
Протоны с энергией меньше 10 МэВ	10
α-излучение с энергией меньше 10 МэВ	20
Тяжелые ядра отдачи	20

В качестве меры риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека используется эффективная доза — сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на коэффициенты, учитывающие чувствительность органов и тканей к радиации. Измеряется в зивертах или бэрах.

2. Факторы радиоактивности на аэс.

Основным источником радиоактивности на АЭС является процесс деления ядерного топлива в активной зоне реактора, в результате чего образуются продукты деления и нейтроны. Нейтроны активируют ядра атомов веществ теплоносителя, продуктов коррозии, конструкционные материалы.

Активность теплоносителя обусловлена активацией кислорода, образующийся при этом азот-16 вносит большой вклад в γ-излучение при работе реактора. При остановке реактора мощность γ-излучения быстро снижается в 100 – 1000 раз. Излучение от оборудования во время остановок реактора определяется в основном γ-излучением активированных продуктов коррозии и примесей, которые отлагаются на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов. Для снижения дозовых нагрузок на персонал при обслуживании и ремонте указанного оборудования и трубопроводов производится их дезактивация.

В воздухе помещений АЭС могут содержаться радиоактивные газы и аэрозоли, обусловленные наличием загрязнения поверхностей α, β и γ - активными веществами. Поэтому на АЭС в помещениях ведется контроль содержания радиоактивных газов и аэрозолей, а также измерение загрязнения помещений, оборудования, спецодежды, инструмента и персонала.